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1、第一次课：2学时1题目： 1.1 位置矢量 运动方程 1.2速度 1.3加速度2目的：1 ）掌握运动学描述的主要参量。2）由运动方程求解。一、引入课题：力学：研究机械运动的规律极应用。运动学：研究物体的位置随时间变化而不考虑发生这种不变化的原因 动力学：研究物体的运动和物体间相互作用的关系。静力学：研究物体相互作用下的平衡问题。二、讲授新课：第一章运动和力 1.1 位置矢量运动方程一、时间和空间1. 人类的时空观念”即人类对时间和空间的认识。三个历史发展阶段牛顿的绝对时空观-爱因斯坦的相对论时空观b新宇宙学的宇宙时空观1、时间：表征物质存在的持续性、物质运动变化的持续性和顺序性的物理量。计量：
2、选择物质运动的某个周期性变化过程作为标准来进行。例：定义铯-133原子基态两个超精细能级之间跃迁的辐射周期的9192632770倍为1秒的时间间隔。时间本身具有单方向性，是一维的。时间的单位是秒，符号为So 2、空间：表征物质及其运动的广延性及物质彼此间的排列顺序的物理量。计量：选择某个物体的尺度或周期性运动的距离作为标准来测量。例：定义光在空中1S时间间隔内行进的路程的1/299 792 485为1米。空间中两点之间的距离称为长度。 长度的单位是米，符号为 m。二、质点定义：如果物体的大小和形状可以忽略时，就可把物体当作是一个有一定质量的点，这样的点称为质点。质点：具有一定质量的几何点。 质
3、点系：许多相互联系的质点组成的系统。 质量的单位是千克 （公斤 ），符号为 kg。1. 质点是理想化的物理模型；2. 平动物体可以作为质点；3. 一个物体是否可以作为质点要视具体问题而定。例：地球的自传与公转问题：有人说： “地球很大不可以作为质点，原子很小可以作为质点。 ”这句话是否正确，为什么？三、参考系与坐标系1 、参考系：被选作参考的物体或物体系。宇宙中物体永恒运动。要描述一个物体的运动必须以另一个（或彼此间相 对静止的物体）作为参考。2、坐标系：为了定量地描述物体相对于参考系位置的变化，在参考系上建立固 定的坐标系。四、位置矢量1 、位置矢量 （位矢、径矢）在参考系上取固定o,以o为
4、原点建立坐标系，则在任一时刻 t质点的位置 都可以用从原点o到质点所作物质点P的矢量OP来描述。OP称为质点的位置A込 PCX.Y.Z)平抛运动的运动学方程为矢量，简称位矢或径矢。用 r表示。2直角坐标系下的位矢表示矢量表示的优点是矢量与坐标系/ I的选取无关，便于作一般性的定义陈/ |0 /I7 Y述和关系式推导。在实际计算时应该-根据问题的特点选取适当的坐标系。-在直角坐标系Oxyz中,通常用i、j、k分别表示沿x轴、y轴、和z轴正方向的单位矢量，任意矢量 A在三个坐 标轴的投影分别用 Ax、Ay、Az表示，则有A 二 Axi Ay j Azk式中：Axi、Ayj、Azk分别称为矢量A在x轴、y轴、和z轴正方向的分量。 位矢在直角坐标系下的表示式是r = xi yj zkr =xi 亠yj 亠zk位矢r 的数值为r = r = , x2 y2 z2五、运动学方程：描述质点位矢随时间变化的关系式r=r (t)直角坐标系下的运动学方程表示例：匀变速直线运动的运动学方程为1x = v0t at2X =vt1 2 y = h gt2例1-1湖中有一小船，岸边有人用绳子跨过离水面高 H的滑轮拉船靠岸，如图 所示。设绳的原长为I。，人以匀速V。拉绳。试写出小船的运动学方程。22解：取坐标系如图2222x(t)戸运动学方程2
