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1、电子、建筑专业力学部分学习提纲第一章 直线运动一、位置变动的描述 位移1、机械运动(运动) 概念：物体相对应其它物体位置的变化机械运动是最基本的运动形式运动是绝对的，也是相对的2、参考系 概念：在描述一个运动时，被假定不动的物体选取：描述一个物体运动情况时，理论上参考系是可以任意选取的，但选不同的考系，对运动的描述一般不同。（运动的相对性）选择参考系时，要考虑如何使研究问题方便，研究地面上的物体运动时，如不特别指明，一般都以地球为参考系。3、质点 引入目的：为了确定物体的位置及简化问题概念：用来代替物体的有质量的点（有质量，没有大小与形状）质点是科学抽象的理想化模型（自然界不存在质点）什么情况
2、下才可以把物体当质点，要视具体情况而定当物体的形状和大小对研究的问题可忽略不计时，才可当质点；否则不能当质点处理研究物体的转动问题时，不能当质点4、时刻和时间 时刻：时间点，可用表时间的数轴上的点表示。某一时刻（常对应某一位置）。 时间:时间间隔或时间段，可用表时间的数轴上的线段表示。某一段时间（常对应某一段位移或路程）。 时间单位：秒（s）、分(min)、小时(h) 实验室常用停表/秒表来测量时间思考与讨论：人们常说的“机不可失，时不再来”和“惜时如金”中的“时”分别指时间还是时刻？5、位移和路程 位移：概念：质点位置的变化 可用一根带箭头的有向线段表示。位移的大小等于线段长度所表示的数值，
3、位移的方向由初位置指向末位置（位移是矢量） 位移只由初末位置决定，与路径无关 路程：概念：质点运动轨迹的长度 路程是标量二、运动快慢的描述 速度 1 匀速直线运动 匀速直线运动概念：物体如果在相等的时间内位移都相等的直运动 速度的概念：在匀速直线运动中，质点的位移跟发生这段位移所用时间的比值。 公式表达：v=s/t 单位：米/秒（m/s）、千米/小时（Km/h） 1 m/s=3.6 Km/h 速度是反映物体运动快慢的物理量 在匀速直线运动中，速度的大小和方向都不变，是一个恒量。 速度是矢量（大小和方向），速度的大小称为速率2匀速直线运动的图像位移图像匀速直线运动的位移图像是一条斜直线，直线的斜
4、率表示物体运动速度的大小 图像分析：速度大小V1V2V3，物体1、2做正向运动，3做反向运动。（图像解释：S= Vt或一般式 S=S0+Vt均为一次函数） 速度图像匀速直线运动的速度是恒定的 3变速直线运动的平均速度和瞬时速度平均速度 变速直线运动的概念：物体如果在相等的时间内位移不相等的直线运动 平均速度概念;在变速直线运中，物体的位移跟发生这一位移所用时间的比值公式表达： =s/t 平均速度是反映物体平均运动快慢的物理量 说物体的平均速度时，必须指明是哪一段时间（或位移）内的平均速度瞬时速度瞬时速度是运动物体经过某一时刻或某一位置时的速度，是精确描述物体运动快慢的物理量 瞬时速度的测量：实
5、验方法 专用仪表测量：速度计（汽车、摩托车上速度表上所指的速度。）限速标志：以限制汽车的最高瞬时速度拓展：瞬时速度的测量：一般计算质点运动某时刻或经过某位置前后的短暂时间里的平均速度，用这个平均速度代替质点某时刻或经过某位置的瞬时速度，这也是测速仪测速度的原理。小结：三、实验 使用打点计时器测量平均速度1、误差和有效数字误差概念：测量值与真实值之间的差异误差分类：系统误差：由实验仪器本身误差或实验原理不尽 完善（如近似处理）引起偶然误差：由不确定的偶然因素（如人为估读）引起（可通过多次测量求平均值减小偶然误差） 有效数字：由准确数字和一位估读数字组成的表示测量结果的数字 估读时应读到最小刻度的
6、下一位小数的第一个非零数字前面的零是用来表示小数点位置的，不是有效数字。（如0.43,0.076,0.00087,0.030都是两位有效数字） 电磁打点计时器：是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4V-6V。当电源的频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。 实验器材：电磁打点计时器、纸带、刻度尺、导线、电源 利用公式v=s/t求平均速度。式中s用刻度尺量取，t=(n-1)0.02s,其中n为打点数。四、速度改变快慢的描述 加速度1、加速度的概念：速度的改变跟发生这个改变所用时间的比值2、加速度是表示速度变化快慢的物理量3、加速度公式; a= （可见加速度的大小跟速度的大小无直接关系。v很
7、大时,a可能很小；v很小时，a可能很大；v=0时，a不一定为零）4、加速度单位：米/秒2（m/s2）（读作：米每二次方秒）、cm/s25 加速度是矢量。既有大小又有方向，它的方向是速度改变的方向，直线运动时，一般设初速度方向为正方向（多数情况默认），从而把矢量运算转化为代数运算（正负号代表方向），此时若a0,作加速运动，加速度的方向与速度方向相同；若aa2a3,物体1、2作匀加速直线运动，3作匀减速直线运动。（图像分析依据：vt=v0+at本质是一次函数，是一条倾斜直线）拓展： 1.v-t图象的特征：直线。若是匀加速运动，是斜向上的直线，若是匀减速运动，是斜向下的直线。 若初速度为零，是过原点
8、的直线；若初速度不为零，是不过原点的直线。2.v-t图象的意义： a表示匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，可从图象上直接读出某时刻的瞬时速度；b表示匀变速直线运动的加速度：从图象上任意选出两点，可计算出加速度：。 3位移和时间的关系(s-t)公式 s=v0t+at2 若v0=0时，s=at2 4位移和速度的关系由速度公式和位移公式消去t推导得： vt2-v02=2as 若v0=0,则 vt2=2as 六、实验 测定匀变速直线运动的加速度1、实验目的：学习测定测定匀变速直线运动的加速度的方法，验证匀变速直线运动的规律2、实验原理利用加速度定义式求 a= 求 在匀变速直线运动中，一段时间t的中间
9、时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度（推导得） V中= = = (由此式求出时间t1、t2中间时刻的瞬时速度v1、v2) a=利用推导公式 s=aT2 求(式中s为相邻T时间的位移差)3、求加速度应用举例：打点计时器打出如下纸带 方法一：利用原理得 VB=SAC /tAC , VC=SBD /tBD 则 a= (VC- VB)/tBC（需至少4点）方法二：利用原理得 SBCSAB=a0.022 （需至少3点）3、实验器材： 电磁打点计时器，纸带，低压电源，附有滑轮的长木板，小车，钩码 应用举例： 汽车以12m/s的速度行驶，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小是6.0m/s2，求刹车后经过3
10、s时的速度和位移。 注意：汽车等交通工具制动后的运动是匀减速直线运动，当速度减为零后，加速度将变成零，汽车等将处于静止状态，它的减速运动随之结束。因此在求解汽车等制动后一段时间里的位移或某时刻的速度时，应首先判断制动后运动的真正运动的时间。小结：七、自由落体运动1、自由落体运动的概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大（H不太高），可以忽略空气的阻力，将物体在空气中由静止开始的下落运动近似看成是自由落体运动。 不同物体做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。2、自由落体加速度 g （1）在同一地点，一切物体在自
11、由落体运动中的加速度都相同。（2）自由落体加速度方向是竖直向下的。（3）重力加速度g的方向总是竖直向下的。（4）在地球上不同纬度地区和高度，重力加速度的大小有微小的差别，但都在98m/s2左右，通常取g=98m/s2，粗略计算时常取g=10m/s23、 自由落体运动的本质是:初速为零的匀加速直线运动（vo=0,g=9.8 m/s2,g方向竖直向下，属于匀变速直线运动的特例） 4.自由落体运动的公式 速度公式 vt=gt 位移公式 s=gt2 常写成h=gt2 推导式 vt2=2gs 或vt2=2gh 说明：利用式通过测量s和t可以测定某地的重力加速度g值即g=2s/t2小结：自由落体运动定义条
12、件性质加速度规律第二章力一 力 重力力1、力的概念：力是物体间的相互作用力不能脱离物体单独存在有施力物必有受力物2、力的分类按力的效果分：拉力、支持力、压力、动力、阻力、浮力、向心力等 按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力等3、力的作用效果改变物体的运动状态（运动状态用速度v描述。注意v是矢量，包含速度大小和方向）使物体发生形变（形状和体积变化）4、力的测量：测力计（弹簧秤）5、力的三要素：力的大小、方向和作用点（影响力的作用效果的因素）6、力的矢量表示：用一根带箭头的有向线段把力的三要素表示出来（线段长短表力的大小，箭头方向表力的方向） 力的图示 （力的三要素要求严格） 力的示意图 （一般受力分析常用，力的大小即线段长度要求不严格） 重力、重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力重力的施力物为地球 不能表述为重力就是地球的吸引力（因吸引力为万有引力） 重力实质上是万有引力的一个分力，地面上的物体重力近似等于万有引力，）1、 地球上一切物体都受到重力作用2、 重力的测定：弹簧秤(不是天平，天平测质量) 利用二力平衡原理测即F=mg4
