黄片香蕉欧日韩超爽网站,大香煮伊区一二三四区2021,91亚洲精品全国免费

本書(shū)是根據(jù)精講多練教學(xué)法的實(shí)踐成果, 面向應(yīng)用型本科非物理類(lèi)學(xué)生編寫(xiě)的教學(xué)用書(shū)�？偟闹笇�(dǎo)思想是: 多形象分析, 少抽象推演; 多用通俗易懂的語(yǔ)言描述, 少用深?yuàn)W晦澀的術(shù)語(yǔ)論證。全套共分上、下兩冊(cè), 建議總學(xué)時(shí)為128學(xué)時(shí), 其中加※號(hào)及熱學(xué)部分內(nèi)容教師可根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要進(jìn)行取舍。本冊(cè)為上冊(cè)。

　　前言

　　本書(shū)是在《大學(xué)物理》（2008年，北京郵電大學(xué)出版社出版）基礎(chǔ)之上，吸納幾年來(lái)使用本教材的各院校一線(xiàn)教師建議修改而成。本書(shū)是依據(jù)2004年教育部“非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)”頒布的《大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》選擇教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生的特點(diǎn)，面向非物理類(lèi)應(yīng)用型本科學(xué)生編寫(xiě)的物理課程教材。本書(shū)主要特點(diǎn)如下。

　　1.注重科學(xué)思維，整體架構(gòu)清晰

　　物理學(xué)科在理工科院校是基礎(chǔ)課程，它要完成的一個(gè)主要任務(wù)就是通過(guò)此課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生理性的、邏輯的思維。因此，本書(shū)在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的安排上力求具有較強(qiáng)的邏輯性，從而給學(xué)生一個(gè)完整知識(shí)體系框架和一個(gè)清晰的脈絡(luò)層次。本書(shū)共分上、下兩冊(cè)，上冊(cè)包括力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波、熱學(xué)三篇，下冊(cè)包括波動(dòng)光學(xué)、電磁學(xué)、量子物理三篇。

　　2.注重精講多練，重點(diǎn)內(nèi)容突出

　　“精講”體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是根據(jù)教學(xué)需要精選重點(diǎn)內(nèi)容；二是在博采眾家所長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，采用最優(yōu)化方案精講重點(diǎn)內(nèi)容。“多練”也體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是多介紹知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；二是對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容和典型問(wèn)題設(shè)有例題、練習(xí)、習(xí)題三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化和鞏固，這三個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)容掌握的牢固性和應(yīng)用的靈活性。

　　3.注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，適應(yīng)不同學(xué)生

　　一是考慮不同需求，內(nèi)容劃分層次。標(biāo)有“*”號(hào)的章節(jié)內(nèi)容為自選內(nèi)容，教師可以根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行取舍，無(wú)論取與舍，都不影響內(nèi)容的完整性和邏輯性。習(xí)題按難度分為A、B兩類(lèi)，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況選做對(duì)應(yīng)難度的題目。

　　二是注意過(guò)渡與銜接，方便學(xué)生的預(yù)習(xí)和自學(xué)。每部分內(nèi)容開(kāi)始都有引言，結(jié)束都有小結(jié)，構(gòu)造出清晰的物理知識(shí)體系和脈絡(luò)。

　　三是注重學(xué)法指導(dǎo)，降低學(xué)習(xí)難度。對(duì)于中學(xué)階段相對(duì)陌生的內(nèi)容，進(jìn)行專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)方法說(shuō)明。如“剛體”一章開(kāi)始即強(qiáng)調(diào)類(lèi)比方法的運(yùn)用，并編寫(xiě)了大量的類(lèi)比表格。

　　四是精選物理學(xué)家的故事作為閱讀材料，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其奮斗精神。

　　本書(shū)由大連理工大學(xué)城市學(xué)院王秀敏老師編寫(xiě)第1~4章、第9~15章，葛楠老師編寫(xiě)第5~8章，王淑娟老師編寫(xiě)所有的閱讀材料及附錄。全書(shū)由王秀敏老師統(tǒng)稿。

　　編寫(xiě)適合應(yīng)用型本科學(xué)生的教材是一種嘗試，盡管編者不斷努力以求盡善盡美，但由于水平有限，書(shū)中難免存在缺憾和遺漏之處，懇請(qǐng)讀者和同行批評(píng)指正。

　　編者

　　2017年5月

　　第3章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

　　剛

　　體是固體物件的理想化模型。本章主要研究剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述、力矩對(duì)剛體的作用效果等問(wèn)題。力矩對(duì)剛體的作用效果可以分為兩個(gè)方面：一是力矩的瞬時(shí)作用效果，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律反映了這方面的規(guī)律；二是力矩的持續(xù)作用效果，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理和角動(dòng)量定理分別從兩個(gè)角度反映了這方面的規(guī)律。

　　本章的學(xué)習(xí)方法是：把剛體知識(shí)與質(zhì)點(diǎn)力學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行類(lèi)比。通過(guò)類(lèi)比來(lái)理解剛體知識(shí)，并通過(guò)類(lèi)比來(lái)尋求解決剛體轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題的方法。

　　3.1剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述

　　在第1章中，我們采用位移、速度、加速度等線(xiàn)量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。那么，在本章中，將采用哪些量、什么量來(lái)描述剛體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？如何描述剛體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？這就是本節(jié)主要研究的內(nèi)容。

　　3.1.1剛體

　　通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道，如果研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以忽略物體的大小和形狀，則可把物體視為質(zhì)點(diǎn)。但是，在許多實(shí)際問(wèn)題中，物體的大小和形狀往往不能忽略。例如，行進(jìn)中的車(chē)輪，輪上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況不盡相同，離軸越遠(yuǎn)的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速率越大，這時(shí)，我們不能忽略車(chē)輪的大小和形狀，不能再把車(chē)輪視為質(zhì)點(diǎn)；再比如，許多物體在外力的作用下會(huì)發(fā)生形變，而且有的物體形變明顯（如海綿），其上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相差也很大，這時(shí)，我們也不能把物體視為質(zhì)點(diǎn)。顯然，只有質(zhì)點(diǎn)這個(gè)物理模型是不夠的，我們有時(shí)需要考慮物體的大小和形狀。

　　但是，考慮物體大小和形狀時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)往往是比較復(fù)雜的。我們僅考慮其中較為簡(jiǎn)單的情況，即物體在力作用下所產(chǎn)生的形變很小，對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響，這時(shí)，我們可以只考慮物體的大小和形狀，而忽略物體的形變，這樣的物體稱(chēng)為剛體。剛體是我們引入的又一個(gè)理想物理模型。

　　由于剛體是有大小和形狀的，所以研究剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)把剛體視為許多質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系；又由于剛體是沒(méi)有形變的物體，所以可以將剛體視為一個(gè)特殊的質(zhì)點(diǎn)系——系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。剛體的這一特點(diǎn)是我們以后研究剛體運(yùn)動(dòng)所必須隨時(shí)考慮的，也是我們研究剛體運(yùn)動(dòng)的基本方法。

　　3.1.2剛體的運(yùn)動(dòng)形式

　　剛體的運(yùn)動(dòng)形式有平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)以及二者的結(jié)合。

　　圖31剛體的平動(dòng)

　　如果剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其上任意兩點(diǎn)連成的直線(xiàn)始終與其初始位置平行，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為平動(dòng)，如圖31所示。根據(jù)平動(dòng)的定義可以看出，剛體平動(dòng)時(shí)，剛體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都相同，因此，我們可以用其上任意一點(diǎn)代表整個(gè)剛體的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，剛體可視為質(zhì)點(diǎn)�？梢杂妹枋鲑|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量描述剛體的平動(dòng)，用解釋質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律解釋剛體的平動(dòng)。相關(guān)的知識(shí)在前兩章中已經(jīng)進(jìn)行了充分的討論，本章不再贅述。

　　如果剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)不符合上面的特征，則稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)。剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)又可以分為兩種形式：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和非定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，稱(chēng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如機(jī)床上齒輪、飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，門(mén)窗的開(kāi)關(guān)等都是定軸轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為非定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如行駛中車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)即為非定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。兩種轉(zhuǎn)動(dòng)中，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的，也是最基本的。本章主要研究定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。

　　3.1.3剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述

　　剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn)：一是到軸距離不同的點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)的位移不同，速度、加速度也

　　圖32剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)

　　不同，如圖32所示。因而，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)法用位移、速度、加速度等線(xiàn)量描述；二是軸上各點(diǎn)都不動(dòng)，其他點(diǎn)都繞軸作圓周運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面都與軸垂直，這樣的平面稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)平面；三是相同的時(shí)間內(nèi)各點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角位移相同。如果我們選擇角量描述剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)，則可以用任意一點(diǎn)代替整個(gè)剛體，從而使描述得以簡(jiǎn)化。因而，對(duì)于剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，我們選擇角量描述。把剛體上任一點(diǎn)的角位移、角速度、角加速度作為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體角位移、角速度和角加速度。這樣，我們便可以用第1章中圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式描述剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　如果剛體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則有

　　θ=θ0+ωt

　　式中：θ0為剛體初始的角位置；ω為剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

　　如果剛體作勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則有

　　θ=θ0+ω0t+12βt2，ω=ω0+βt，ω2－ω20=2βΔθ

　　式中：ω0為剛體初始的角速度；β為剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度；Δθ為該段時(shí)間內(nèi)剛體的角位移。

　　……

你還可能感興趣

我要評(píng)論