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一、熱科學第一部分 1、什么是熱科學？ 熱科學 2.熱科學按研究內容分類。 機械運動是指物體之間或物體各部分之間相對位置的變化。 研究機械運動及其規律的科學是以研究對象為基礎的。 分運動學（）研究物體運動規律動力學（）研究物體運動原因靜力學（）研究物體平衡規律學習牛頓動量守恒定理機械能守恒理論角動量定理3 物理工具 微積分與向量 第二章 自然界中的一切物質都在運動 宏觀物體的機械運動 分子熱運動 電磁運動 微觀粒子
2、各運動領域的變化物質的運動宏觀物體的機械運動是最常見的運動類型。 其中最基本、最簡單的運動是平移和旋轉，其他復雜的運動可以視為平面運動。 運動與旋轉的疊加 主要內容 質點運動狀態描述：位置、位移、速度、加速度 質點運動方程：質點運動學的核心 質心定軸旋轉規律：角速度、角加速度、速度剛體上各點的切向和法向加速度運動的相對性描述了質點運動的基礎：參考系、坐標系、質點、剛體運動學是研究物體位置隨時間變化的熱學內容。 2-3 平面曲線運動 2-4 旋轉質心的角速度和角加速度 2-5 運動描述的相對論 2-1 參考系質點質心 1
3.參考系 2.空間和時間 3.質點 4.剛體（rigid body） 物體的機械運動 物體相對于另一個物體的位置，以及其位置隨時間的變化 的思想??研究物體的機械運動確定描述物體運動的方式，科學合理地將復雜運動具體化，建立理想模型突出主要矛盾，將復雜性簡單化。 參考系2-1參考系的質心點是質心。 自然界中的所有物體都在不斷地運動。 絕對靜止的物體沒有相對運動描述 物體的運動或靜止總是相對于選定的物體 絕對運動與相對運動不同 絕對參考系與選定的參考系不同，描述物體的運動不同，以太陽為參考系，太陽、月球和月球軌道2-1參考系
4、選擇質點的質心作為標準參照物來描述物體的運動狀態。 從運動的描述來看，參考系的選擇是任意的，主要取決于問題的性質以及是否方便研究。 在描述物體的運動時，不指定參考系時，必須指定參考系。 如果未指定參考系，則認為月球和月球為參考系。 月亮是參考系。 橢圓坐標系在化學中常用。 根據參考系的運動情況，選擇參考系上的固定坐標系、直角坐標系、平面極坐標系、平面自然坐標系。 坐標系的選擇是任意的，主要由研究問題的方便性決定。坐標系的選擇不同，描述物體運動的多項式也不同。 2、空間和時間 任何物體的運動都是在時間和空間中進行的，既不能脫離空間，也不能脫離空間。
5、時間和空間的概念描述了物體的體積、空間位置和位置變化。 時間概念體現了化學風暴的順序性和連續性。 2-1 當前由參考系質心測量的時空范圍。 時間：10- 空間：10- 時間 具有雙向流動的特點。 在運動學中，除了時間之外，也常用時間的概念。 一定的時間距離和一次的特定位置。 根據化學理論，時間間隔和空間厚度分別有下限： 普朗克時間：10-43s 普朗克寬度：10-35m 時空范圍的理論下限 在兩個作直線運動的相對參考系中，對時間的探測是絕對的，對空間的探測也是絕對的，無論參考系如何，時間和長度的絕對性是經典熱力學的基礎2-1質點的參考系的質心3 . 質點 (mas
6. ）質點是一個理想化的數學模型。 當忽略物體的大小和形狀時，物體可以簡化為只有質量而沒有形狀和大小的點。 引入理想模型是數學中研究質點的常用方法。 物體的運動是研究物體復雜運動的基礎。 理想模型中，只保留對研究對象起決定性作用的因素。 因此，數學模型可以更好地反映現象的本質，同時可以簡化問題。 任何物體都有大小和形狀，物體運動時，其各部分的位置變化各不相同，物體的運動十分復雜。 粒子質心的2-1參考系表明，粒子的概念是考慮主誘因而忽略次要誘因而引入的理想化。 物體的熱模型可以被視為一個粒子，這并不取決于它的實際大小，而是取決于研究問題的性質。
7、物體運動時，首先分析組成該物體的各個質點的運動，然后將各個質點的運動疊加，得到整個物體的運動質心。 理想化的特性決定了各質點之間不能發生相對位移。 4.剛體（rigid body） 在日常生活和生產實踐中，人們經常看到許多物體在受力時幾乎不會發生變形。 此時可以忽略變形，將物體具體化為理想化模型，稱為“剛體”（rigid body） 質點和質心是本章的研究對象 2-1 參考系 質點質心是在任何情況下形狀和大小保持不變的物體。 可以看到一個質心物體包含大量粒子，并且每個粒子的寬度保持恒定。 物體受力時的變形很小（可以忽略不計），這并不意味著物體受力時變形很小（可以忽略不計）。
8、變形形成的彈力必須很小。 在剛體力學中，物體的變形可以忽略不計，但在分析力時，必須考慮變形形成的彈力。 1. 位置向量（位置向量） 2. 運動多項式和軌跡 3. 位移和距離 4. 速度 5. 加速度 2-2 粒子運動的描述 粒子運動的描述 粒子的空間位置，空間位置隨時間的變化及其變化位置矢量、位移等常用量 2-2 速度、加速度等粒子運動的描述 1、位置矢量（位置矢量）只能確定粒子相對于參考系的位置方向的大小與直角坐標系Oxyz的方向一致。 向量位置向量是從參考點O到粒子位置P處的有向線段gba解釋：位向量是一個向量：它有大小和方向； 位向量是瞬時的； 位向量是相對的； 單元：
9. 米（m） 2. 運動多項式和軌跡運動多項式 粒子運動時，其位置向量隨時間變化，即運動多項式的權模為從式中消去時間t即可得到的軌跡多項式軌跡多項式。 2-2 質點運動的描述 O 運動學的重要任務之一是找出各種特定運動觀測到的運動多項式。 質點運動時，在坐標系中所畫的線稱為質點運動的軌跡。 運動軌跡為曲線：曲線運動 2.自由落體運動運動多項式 3.平拋運動運動多項式 幾種典型的質點運動多項式 1.勻速直線運動運動多項式 4.橢圓運動運動多項式 消除t軌跡方程 消除t軌跡方程3、位移與距離位移描述了質點位置變化大小和方向的數學量，即從起點到終點的有向線段道路
10、t1時刻的位置向量t2=t1+Dt，位置向量Dt的時間Dt內粒子的位移，DsDt時間內粒子所經歷的實際路徑為 2-2 粒子運動的描述：位移是矢量：有大小和方向； 位移是瞬時的； 位移是相對的； 單位：米（m）討論位移和距離。 位移是一個向量，描述了位置向量的變化。 Dt時間內粒子的起始位置和結束位置之間的直線距離僅與運動粒子的起始位置和結束位置有關，而與實際經歷的路徑無關。 Dr是位置向量大小在時間Dt內的增量，即2-2 粒子運動的描述距離是一個標量，描述了運動軌跡的寬度。 4、速度速率描述了粒子位置隨時間變化的速度和方向的化學量平均值
11、速度和方向相同。 在一段時間內，質點位置矢量對時間的平均變化率在笛卡爾坐標系中 2-2 質點運動的描述 在笛卡爾坐標系中，速度的大小和速度的方向沿著粒子軌跡的切線，指向粒子運動的前進方向。 瞬時速度是在某一時刻，質點位置矢量對時間的變化率，簡稱為速度2-2。 粒子運動的描述。 Dt0 處的平均速度極限值。 和方向； 速度是瞬時的； 速度是相對的； 單位：m/s（ms-1） 勻速運動：速度是常數向量 變速運動：速度是變量向量 速度和速度的討論 是一個向量，除了描述粒子在任何 處運動的速度（速率）任意時刻，表示該時刻粒子的運動方向（沿粒子軌跡的切線，指向粒子運動的前方
12.前進方向）速率是一個標量，僅描述任意時刻質點移動的速度。 2-2 質點運動的描述速度。 某一時刻位于矢量半徑的端點，其速度和速度分別為 (A)(B)(C)(E)(D)(F)(G)2-2 質點運動描述 例1解速度： 大小：A、GD、E、F 五、加速度 2-2 粒子運動描述 AB 加速度是描述粒子運動速度和方向隨時間變化的化學量平均加速度 Ozxy。 粒子速度是一段時間內的平均速度。 變化的速率和方向是相同的。 在笛卡爾坐標系中，某一時刻的瞬時加速度，質點速度隨時間的變化為
13. 變化率，稱為笛卡爾坐標系中沿各坐標軸的加速度權重 2-2 質點運動的描述 加速度的大小 加速度的方向 Dt0 時，速率增量的極限方向在曲線運動中， 的方向通常與 的方向不一致， 的方向始終指向凹曲線的右側。 2-2質點運動的描述： 加速度是一個矢量：它既有大小又有方向。 只要三者之一改變，加速度就會改變； 加速是瞬時的； 加速度是相對性； 單位：m/s2（ms-2） 勻速變速運動：加速度是一個常數向量 非勻速變速運動：加速度是一個變向量 2-2 質點運動的描述總結在質點運動的描述中四個化學量，位置矢量和速度是描述粒子狀態的化學量，位移和加速度是反映粒子運動狀態變化的化學量。
14. 動力學中的兩類問題是：第一類問題和第二類問題。 質點的運動多項式已知，通過微分手段求解任意時刻質點的速度和加速度； 任何時刻粒子的速度（或加速度）都是已知的。 ）和初始狀態，求質點的運動多項式，用積分法求解位置矢量位移速率加速度例2-1試求：（1）質點的軌跡多項式； (2) t1=1s 到 t2=2s 時間內的平均速度 (3) 2s 內最后一個質點的速度和加速度 質點在 Oxy 平面內運動，其運動多項式為解 (1)將運動多項式寫入分量模態，消除時間t，得到質點軌跡多項式 (2) t1=1s 時間 t2= 2s 時 t1=1s 到 t2=2s 的平均速度 (3) 的速度和加速度任意時刻的粒子分別是2s內最后一個粒子的速度
15. 度數和加速度分別為 2-2 質點運動說明 例 2-3 質點沿 x 軸方向做直線運動，加速度為常數，當 t=0，v=v0，x =x0 試證明： 證明 由2-2質點運動的描述可知加速度為常數。 當t=0，v=v0，x=x0 例2-2 質點在Oxy平面內運動，其軌跡多項式為： (1) 初始速度的大小和方向； (2)加速度解的大小和方向 (1)由速度的定義，t=0時初速度的大小v0為初速度，x軸的傾斜角a為描述2-2質點運動 (2) 根據加速度的定義，加速度a的大小就是加速度與x軸的傾角q。
16、粒子從t=0到t=3s的位移為(2)，因為這期間速度方向發生變化，即速度為零時，求x的極值什么是機械運動參考系質點，使粒子a直線運動，其運動多項式為x=2+2t-t2 試求： (1) 質點從t=0到t=3s的位移； 距離是粒子 x 在 t=0 到 t=1s 的時間段內向前移動，然后向后移動 2-2 粒子運動的描述。 因此，粒子在t=0到t=3s的時間段內移動的距離為練習2 -11 物體沿x軸做直線運動，其加速度為a=-kv2，k為常數什么是機械運動參考系質點，在t=0，v=v0，x=0時試求：（1）速度隨坐標變化的規律； (2) 坐標和速度隨時間變化的正則解 (1) 求速度隨坐標的變化，在估計過程中進行適當的變量變換：分離變量，代入上下限積分，得到2-2質點運動的描述 (2) 求坐標和速度隨時間的變化規律，可以直接求解分離變量，代入上、下限得到分離變量，代入上、下限限制獲取 2-2 個粒子運動的描述 END