3质点圆周运动的角量描述 相对运动
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第四节圆周运动及其描述上一节学习了一般的平面曲线运动,本节学习一种特殊且常见的曲线运动――圆周运动。
1 圆周运动的线量描述回顾上一节,我们在自然坐标系下使用了位置、速度、加速度等量来描述曲线运动。
这些量称为线量,所以上一节对于曲线运动的描述称为线量描述。
由于圆周运动是一种特殊的曲线运动,因而上一节关于曲线运动的描述完全适用于圆周运动的描述。
所以可以把上一节的结论直接用于圆周运动的线量描述。
位置:s=s(t)速度:dsdt v=τ加速度:22d sdtτ=aτ(1a)2nvR=a n(1b)(1b)式中的R就是圆的半径,而v则是质点做圆周运动的速率。
质点作圆周运动时,如果切向加速度为0,就是所谓的匀速圆周运动......。
2 圆周运动的角量描述极坐标系2.1 角位移除了线量描述形式外,对于圆周运动还有一种常用的描述形式――角量描述。
如图1所示,以圆心为极点,沿着任意方向引出一条线作为极轴,就建立了一个坐标系,称为极坐标系。
在极坐标系中,质点的位置所对应的矢径r与极轴的夹角θ称为质点的角位置,而dθ称为dt时间内的角位移。
注意:1,角位移...d.θ.既有大小,又有方向.........(.但未必是矢量......1)。
其方向由右手定则确定,即:伸出右手,使四指沿着质点旋转的方向弯曲,与四指垂直的拇指所指的方向1矢量的严格定义是:矢量是在空间中有一定的方向和数值,并遵从平行四边形加法法则的量。
即为d θ的正方向。
2,有限大小的角位移不是矢量(因为角位移的合成不符合交换律,比如翻一本书:先x->90,再y ->90,最后z ->90得到的结果,与先x->90,再z ->90,最后y ->90得到的结果不一样),只有..当△..t . .0.时,角位移.....d .θ.才是矢量....。
3,质点作圆周运动时,其角位移只有两种可能的方向,因此可以在标量前...............................加正号或者是负号来指明角位移的方向.................。
《大学物理》课程教学大纲一、课程基本信息总学时136学时,讲课102学时,习题讨论课26学时,演示实验8三、课程教学的有关说明1、本课程课内外学时比例:1:2;平均周学时:4。
2、本课程是公共基础课,分连续两个学期完成。
3、在教学中注意把传统教学手段和现代化教学手段相结合,充分利用现代化教学手段进行教学。
四、对于能力培养的基本要求通过大学物理课程教学,应注意培养学生以下能力:1.独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法,阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献,不断地扩展知识面,增强独立思考的能力,更新知识结构;能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。
2.科学观察和思维的能力——运用物理学的基本理论和基本观点,通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力,并对所涉问题有一定深度的理解,判断研究结果的合理性。
3.分析问题和解决问题的能力——根据物理问题的特征、性质以及实际情况,抓住主要矛盾,进行合理的简化,建立相应的物理模型,并用物理语言和基本数学方法进行描述,运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。
五、对于素质培养的基本要求通过大学物理课程教学,应注重培养学生以下素质:1.求实精神——通过大学物理课程教学,培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。
2.创新意识——通过学习物理学的研究方法、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等,引导学生树立科学的世界观,激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望,以及敢于向旧观念挑战的精神。
3.科学美感——引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征,培养学生的科学审美观,使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律,逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力。
六、教学内容及基本要求模块1力学:第一单元质点运动学第一讲质点运动的描述,第二讲圆周运动与一般平面曲线运动,第三讲相对运动基本要求:1、质点运动的描述(1)掌握:位矢、位移、速度、加速度等物理量的定义及表达式,能够从已知的运动方程求导得到速度、加速度;同时能够从已知的速度或加速度积分得出运动方程。