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绪论,准备知识,物理学的重要性,一以实验为基础的科学。二基本理论体系完善三与各学科的交叉四是各种检测和分析的理论基础五现代的医学器械和人工药物的基础六提供独特的解决问题的方法,学习过程中应该注意的问题,一要独立思考问题课后要及时复习二找一些参考书籍推荐普通物理学胡磐新（工科）大学物理学张三慧三学会做笔记四及时完成作业,考核方式,闭卷考试占6070笔记2025作业（分组）和出勤率1015点到随机点到有三次旷课不能参加期末考试（学籍管理规定）,预备知识,矢量及其运算,一标量,二矢量可以用一带箭头的线段表示，可以在空间各方向有分解（写法）,预备知识,加法,减法,预备知识,乘法点乘和叉乘（标积和点积）,第一章力学基本定律,第一节,一牛顿三个定律及其关系二惯性系和非惯性系三切向加速度和法向加速度,一基本量二导出量三表示方法,单位和量纲,第二节功和能,功,功率,动能和势能,动能,势能,重力对物体所做的功等于重力势能增量的负值重力是保守力,弹簧的势能,功能原理,对于多个质点组成的系统，动能定理形式不变,外力和内力：,系统以外的作用力是外力：系统内各部分之间的作用力是内力,可得,功能原理：系统外力的功和非保守内力的功的代数和等于系统机械能和增量。,机械能,机械能守恒定律,上式左边为零时,一个系统只有保守力做功，或非保守力和一切外力不做功或做功的和为零，则系统内的动能和势能可以相互转化，但系统的机械能保持不变。,能量守恒定律,能量不能消失也不能创生，只能从一种形式转化为另一种形式。,能量是状态的单值函数，功是能量变化的量度,动量及其守恒定律,总结,动量及其守恒定律,有两个物体分别受到外力和内力,当合外力为零时动量守恒说明,第四节转动和转动定律,刚体的定轴转动平动和转动描述转动的物理量（角量）角位移角速度角加速度线量和角量的关系,力矩转动定律转动惯量,可分解为与转轴平行的和垂直的量纲,转动定律,定轴转动定轴转动定律,取刚体内任一质元i，它所受合外力为，内力为。,只考虑合外力与内力均在转动平面内的情形。,对mi用牛顿第二定律：,法向力作用线通过转轴，力矩为零。,两边乘以ri,有：,对所有质元的同样的式子求和，有：,用M表示Fitri（合外力矩），有：,刚体所受的对于某一固定转动轴的合外力矩等于刚体对此转轴的转动惯量与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度的乘积。,注意几点:,1.是矢量式（在定轴转动中力矩只有两个方向）。,2.M、I、是对同一轴而言的。,刚体定轴转动定律！,4.转动惯量I是刚体转动惯性大小的量度。,5.刚体转动定律的地位与牛顿第二定律相当。,3.具有瞬时性，是力矩的瞬时效应。,转动惯量,相关因素,刚体绕定轴转动时，力矩对转动物体作的功等于相应力矩和角位移的乘积。,说明：力矩功并不是新概念，只是力的功的另一种表达方式。,力矩功,刚体在力作用绕轴转过一微小角位移d，,力作功为：,强调：内力矩对定轴转动刚体所作的功为零。,任一对内力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，这一对内力对转轴的力矩的代数和为零，这一对内力矩的总功也必为零。定轴转动刚体上所有内力矩的总功也必为零。,质点动能:,刚体上所有质元的动能之和为：,刚体定轴转动的动能,刚体定轴转动时，力矩的功和动能的关系？,将定轴转动的转动定律两边乘以d再同时对积分,合外力矩对一个绕固定轴转动的刚体所做的功的代数和等于刚体的转动动能的增量。,即：,说明：,a、EK为动能的增量，增量可正可负,b、动能定理也只适用于惯性系。,c、动能是状态量。,定轴转动刚体的动能定理,角动量angularmomentum的定义,物体对某一点的角动量,刚体定轴转动定律：,定轴转动刚体所受的合外力矩等于刚体的角动量对时间的变化率。,定轴转动刚体角动量定理微分形式,作用在刚体上的冲量矩等于在作用时间内角动量的增量。,定轴转动刚体角动量定理积分形式,注意：,a)M是合外力矩，L是刚体的角动量。,b)M和L必须是对同一转轴的。,当刚体受到的合外力矩为0时，其角动量保持不变，即刚体的角动量守恒。,说明：,a)角动量守恒是对一段时间而言的。,b)对定轴转动的刚体，角动量守恒的条件是所受的合外力矩为零，而不是冲量矩为零。,c)，可以是r=0,也可以是,还可能是轴与F同向或反向。,刚体角动量守恒定律,旋进：高速旋转的物体，其自转轴绕另一个轴转动的现象。,四、旋进,自转：物体以角速度绕自身对称轴高速转动的现象。,炮弹发射的也是旋进现象。,进动原因,刚体受重力矩,dt时间内角动量增量,因,所以自转轴发生转动，产生进动。,进动,用角动量定理研究进动,由角动量定理,所以,进动角速度,进动,
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