力學基礎篇知識結構靜力學（中學）三條主線:運動學（第1章）動力學（第2章）相對運動（第1章第3節）經典力學時空觀（第4章第1節）相對論（第4章）平動（第1、2章）轉動（第3章）波動（第6章）振動（第5章）1ppt課件力學基礎篇知識結構靜力學三條主線:運動學動力學相對運動經典力學靜力學運動學動力學參考系---坐標系---物理模型位矢、位移、速度、加速度平面曲線運動的描述運動學中的兩類問題平動---轉動（類比法）質點---質點系---剛體瞬時效應---積累效應第一條主線：靜力學-運動學-動力學2ppt課件力靜力學運動學動力學參考系---坐標系---物理模型位矢、位1.瞬時效應

搞清各規律的內容、來源、適用對象、成立條件、對參考系的依賴關系動力學力的瞬時效應平動效應質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ轉動效應質點牛Ⅱ牛Ⅲ系3ppt課件1.瞬時效應搞清各規律的內容、來源、適用對象、成立2.積累效應力時間積累

空間積累質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ牛Ⅲ質點牛Ⅱ一對力質點系質點系動力學4ppt課件2.積累效應力時間積累空間積累質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ牛Ⅲ質點平動與轉動5ppt課件平動與轉動5ppt課件平動與轉動6ppt課件平動與轉動6ppt課件3.解題的基本方法與步驟(1)用牛頓定律解題(2)用功能、動量、角動量及守恒定律解題解題思路:(1)選系統(2)分析力(3)審條件(4)明過程(5)列方程7ppt課件3.解題的基本方法與步驟解題思路:7ppt課件例

如圖所示質量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，落在質量也是M的平板B上。已知輕質彈簧的倔強系數為k，物體與平板作完全非彈性碰撞，求碰撞后彈簧的最大壓縮量。解：從物塊A自由下落到彈簧壓縮到最大限度可分為三個物理過程：(1)物塊A作自由落體運動，到B時速度為v1;(2)物塊A和平板B作完全非彈性碰撞，碰后速度為v2;(3)碰撞后彈簧繼續被壓縮到最大壓縮量x2。8ppt課件例如圖所示質量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，

以地球、彈簧、物塊為一系統。第三個過程中只有重力，彈力作功，機械能守恒。取彈簧處于自然狀態時，其上端點位置為坐標原點,重力勢能、彈性勢能零點，則第三個過程方程為

對每個物理過程列出方程

在A、B未碰撞前，B的重力跟所受彈力平衡，因此有

kx1=mg解上述四式可得彈簧的最大壓縮量x29ppt課件以地球、彈簧、物塊為一系統。第三個過程中只有例質量m1，半徑為R的定滑輪（當作均質圓盤）上繞一輕繩，繩的一端固定在滑輪上，另一端掛一質量為m2的物體而下垂，如圖所示。忽略軸處摩擦，求物體m2由靜止下落h高度時的速度。解：根據機械能守恒定律10ppt課件例質量m1，半徑為R的定滑輪（當作均質圓盤）上繞一輕二、經典力學時空觀與變換（慣性系之間）伽利略變換一、相對運動（參考系之間）第二條主線：相對運動-經典力學時空觀-相對論11ppt課件二、經典力學時空觀與變換（慣性系之間）一、相對運動（參考系之三、狹義相對論1.兩個基本原理：光速不變原理與相對性原理。2.洛侖茲變換12ppt課件三、狹義相對論12ppt課件3、狹義相對論的時空觀3.１同時的相對性３.3長度的相對性（動尺縮短）3.２時間間隔的相對性（時間膨脹）3.４因果關系

信息傳遞速率小于光速，導致因果關系不會顛倒。13ppt課件3、狹義相對論的時空觀３.3長度的相對性（動尺縮短）3.２4、狹義相對論動力學4.１質速關系：4.２動量定義：4.３質能關系：4.４動量能量關系：14ppt課件4、狹義相對論動力學4.１質速關系：4.２動量定義：4.解：①按地球上的鐘

例半人馬座α星是離我們太陽系最近的恒星，地面觀察者測得其距離是4.31016m，現宇宙飛船以

=0.99c的速度由地面飛往α星①按地球的鐘，飛到α星要多長時間？②按宇宙飛船上的鐘，飛到α星要多長時間？②按飛船的鐘15ppt課件解：①按地球上的鐘例半人馬座α星是離我們太陽系最近的恒第三條主線：平動-轉動-振動-波動運動形式平動振動波動多普勒效應非自由振動與共振表達式圖像與特征能量合成與疊加轉動16ppt課件第三條主線：平動-轉動-振動-波動運平動振動波動多普勒效應非1

、表達式振動波動

弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義、關系與如何確定。明晰三種描述方法與關聯、厘清振動的物理圖像與特征。

弄清波長、波速、周期的物理意義及它們之間的關系，注意波速與振速的區別。理解波動方程的物理意義。17ppt課件1

、表達式振動波動弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義2、振動與波動圖象

振動圖象描述的是一個質點的位移隨時間變化的規律。波動圖象

描述的是給定時刻波線上所有各質點偏離各自平衡位置的位移隨位置變化的規律。t18ppt課件2、振動與波動圖象振動圖象描述的是一個質點的位移隨時間變化3、能量（1）孤立的諧振動系統，其機械能守恒，動能和勢能反相變化。（2）單位體積介質中的波動能量，機械能不守恒，動能與勢能同步變化。（3）注意波的平均能量密度、平均能流密度以及波的吸收。19ppt課件3、能量（1）孤立的諧振動系統，其機械能守恒，動能和勢能反4、振動的合成與波的疊加同方向、同頻率諧振動合成干涉相長干涉相消波的疊加與干涉相干條件干涉加強與減弱的條件同方向、不同頻率諧振動合成注意：準諧振動，拍與拍頻20ppt課件4、振動的合成與波的疊加同方向、同頻率諧振動合成干涉相長干例一勻質細圓環質量為m，半徑為R，掛在墻上的釘子上，試證明其作微小角度的擺動為簡諧振動。轉動慣量：1、對質心（圓心）水平軸的轉動慣量為：由轉動定律：2、依據平行軸定理，得對釘子處水平軸的轉動慣量為：證：依據受力分析得所受力矩為：此為諧振動的動力學方程，故為簡諧振動。證畢21ppt課件例一勻質細圓環質量為m，半徑為R，掛在墻上的釘子上，試證例如圖所示，兩列平面簡諧相干橫波，在兩種不同的媒質中傳播，在分界面上的P點相遇。頻率v＝100Hz，振幅AA=AB=1.00×10-2m，SA的位相比SB的位相超前π/2。在媒質1中的波速ｕA=400m/s；SAP=rA=4.00m；在媒質2中的波速ｕB=500m/s；SBP=rB=3.75m。求P點的合振幅。rArBPSASB解：在P點引起的振動分別為：22ppt課件例如圖所示，兩列平面簡諧相干橫波，在兩種不同的媒質中力學基礎篇知識結構靜力學（中學）三條主線:運動學（第1章）動力學（第2章）相對運動（第1章第3節）經典力學時空觀（第4章第1節）相對論（第4章）平動（第1、2章）轉動（第3章）波動（第6章）振動（第5章）23ppt課件力學基礎篇知識結構靜力學三條主線:運動學動力學相對運動經典力學靜力學運動學動力學參考系---坐標系---物理模型位矢、位移、速度、加速度平面曲線運動的描述運動學中的兩類問題平動---轉動（類比法）質點---質點系---剛體瞬時效應---積累效應第一條主線：靜力學-運動學-動力學24ppt課件力靜力學運動學動力學參考系---坐標系---物理模型位矢、位1.瞬時效應

搞清各規律的內容、來源、適用對象、成立條件、對參考系的依賴關系動力學力的瞬時效應平動效應質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ轉動效應質點牛Ⅱ牛Ⅲ系25ppt課件1.瞬時效應搞清各規律的內容、來源、適用對象、成立2.積累效應力時間積累

空間積累質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ牛Ⅲ質點牛Ⅱ一對力質點系質點系動力學26ppt課件2.積累效應力時間積累空間積累質點系質點牛Ⅱ牛Ⅲ牛Ⅲ質點平動與轉動27ppt課件平動與轉動5ppt課件平動與轉動28ppt課件平動與轉動6ppt課件3.解題的基本方法與步驟(1)用牛頓定律解題(2)用功能、動量、角動量及守恒定律解題解題思路:(1)選系統(2)分析力(3)審條件(4)明過程(5)列方程29ppt課件3.解題的基本方法與步驟解題思路:7ppt課件例

如圖所示質量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，落在質量也是M的平板B上。已知輕質彈簧的倔強系數為k，物體與平板作完全非彈性碰撞，求碰撞后彈簧的最大壓縮量。解：從物塊A自由下落到彈簧壓縮到最大限度可分為三個物理過程：(1)物塊A作自由落體運動，到B時速度為v1;(2)物塊A和平板B作完全非彈性碰撞，碰后速度為v2;(3)碰撞后彈簧繼續被壓縮到最大壓縮量x2。30ppt課件例如圖所示質量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，

以地球、彈簧、物塊為一系統。第三個過程中只有重力，彈力作功，機械能守恒。取彈簧處于自然狀態時，其上端點位置為坐標原點,重力勢能、彈性勢能零點，則第三個過程方程為

對每個物理過程列出方程

在A、B未碰撞前，B的重力跟所受彈力平衡，因此有

kx1=mg解上述四式可得彈簧的最大壓縮量x231ppt課件以地球、彈簧、物塊為一系統。第三個過程中只有例質量m1，半徑為R的定滑輪（當作均質圓盤）上繞一輕繩，繩的一端固定在滑輪上，另一端掛一質量為m2的物體而下垂，如圖所示。忽略軸處摩擦，求物體m2由靜止下落h高度時的速度。解：根據機械能守恒定律32ppt課件例質量m1，半徑為R的定滑輪（當作均質圓盤）上繞一輕二、經典力學時空觀與變換（慣性系之間）伽利略變換一、相對運動（參考系之間）第二條主線：相對運動-經典力學時空觀-相對論33ppt課件二、經典力學時空觀與變換（慣性系之間）一、相對運動（參考系之三、狹義相對論1.兩個基本原理：光速不變原理與相對性原理。2.洛侖茲變換34ppt課件三、狹義相對論12ppt課件3、狹義相對論的時空觀3.１同時的相對性３.3長度的相對性（動尺縮短）3.２時間間隔的相對性（時間膨脹）3.４因果關系

信息傳遞速率小于光速，導致因果關系不會顛倒。35ppt課件3、狹義相對論的時空觀３.3長度的相對性（動尺縮短）3.２4、狹義相對論動力學4.１質速關系：4.２動量定義：4.３質能關系：4.４動量能量關系：36ppt課件4、狹義相對論動力學4.１質速關系：4.２動量定義：4.解：①按地球上的鐘

例半人馬座α星是離我們太陽系最近的恒星，地面觀察者測得其距離是4.31016m，現宇宙飛船以

=0.99c的速度由地面飛往α星①按地球的鐘，飛到α星要多長時間？②按宇宙飛船上的鐘，飛到α星要多長時間？②按飛船的鐘37ppt課件解：①按地球上的鐘例半人馬座α星是離我們太陽系最近的恒第三條主線：平動-轉動-振動-波動運動形式平動振動波動多普勒效應非自由振動與共振表達式圖像與特征能量合成與疊加轉動38ppt課件第三條主線：平動-轉動-振動-波動運平動振動波動多普勒效應非1

、表達式振動波動

弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義、關系與如何確定。明晰三種描述方法與關聯、厘清振動的物理圖像與特征。

弄清波長、波速、周期的物理意義及它們之間的關系，注意波速與振速的區別。理解波動方程的物理意義。39ppt課件1

、表達式振動波動弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義2、振動與波動圖象

振動圖象描述的是一個質點的位移隨時間變化的規律。波動圖象

描述的是給定時刻波線上所有各質點偏離各自平衡位置的位移隨位置變化的規律。t40ppt課件2、振動與波動圖象振動圖象描述的是一個質點的位移隨時間變化3、能量（1）孤立的諧振動系統，其機械能守恒，動能和勢能反相變化。（2）單位體積介質中的波動能量，機械能不守恒，動能與勢能同步變化。（3）注意波的平均能量密度、平均能流密度以及波的吸收。41ppt課件3、能