高二物理競(jìng)賽質(zhì)點(diǎn)系的功能原理 機(jī)械能守恒定律課件

第二章運(yùn)動(dòng)的守恒量和守恒定律§2-5質(zhì)點(diǎn)系的功能原理

機(jī)械能守恒定律2目錄第一章力和運(yùn)動(dòng)第二章運(yùn)動(dòng)的守恒量和守恒定律第三章剛體和流體的運(yùn)動(dòng)第四章相對(duì)論基礎(chǔ)第五章氣體動(dòng)理論第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)第七章靜止電荷的電場(chǎng)第八章恒定電流的磁場(chǎng)第九章電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)理論§2-1質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理§2-2

動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律§2-3

功動(dòng)能動(dòng)能定理§2-4

保守力成對(duì)力的功勢(shì)能§2-5質(zhì)點(diǎn)系的功能原理機(jī)械能守恒定律§2-6碰撞§2-7質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律§2-8對(duì)稱性和守恒定律（質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理）3質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)由若干相互聯(lián)系著的質(zhì)點(diǎn)所組成的系統(tǒng)。如，太陽系受力外力內(nèi)力：所有內(nèi)力的矢量和=0.內(nèi)力所作的總功一般不為零，∵各質(zhì)點(diǎn)位移不一定相同。即內(nèi)力一般要改變系統(tǒng)的總動(dòng)能。O

但內(nèi)力不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量！因?yàn)閯?dòng)量的增量=沖量，而沖量=力*dt，二者均相等。4①質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理：系統(tǒng)的外力和內(nèi)力作功的總和=系統(tǒng)動(dòng)能的增量。系統(tǒng)內(nèi)力的功之和可以不為0，因而可以改變系統(tǒng)的總動(dòng)能。如，地雷爆炸。

內(nèi)力能改變系統(tǒng)的總動(dòng)能。已經(jīng)考慮了保守內(nèi)力所作的功，就不必再去考慮勢(shì)能的變化.

質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理：5②質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的功能原理當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能的增量

=外力的功與非保守力功的總和。（積分形式）（微分形式）考慮了勢(shì)能的變化，就不必再計(jì)算保守內(nèi)力的功。work-energytheorem質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理：6例題3-2

sGG1G2Nfr解法一：取汽車為研究對(duì)象。(動(dòng)能定理)解法二：取汽車和地球這一系統(tǒng)為研究對(duì)象。(功能原理)7例題3-3

ORABNGfrv解：物體和地球作為系統(tǒng)，功能原理

8③機(jī)械能守恒定律如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)只有保守力作功，（其他內(nèi)力和一切外力都不作功，或者它們的總功等于零，）

則系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)換，但機(jī)械能的總值不變。機(jī)械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在機(jī)械運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的體現(xiàn)。(lawofconservationofmechanicalenergy)撐桿跳高中的能量轉(zhuǎn)換因既要克服摩擦力作功，又有人體內(nèi)部非保守力作功，故機(jī)械能不是恒量。910思考題兩個(gè)質(zhì)量相等的球，分別從兩個(gè)高度相同、傾角不同的光滑斜面的頂端由靜止滑到底部，它們的動(dòng)量和動(dòng)能是否相同？二者速度大小相等，動(dòng)能相等，動(dòng)量數(shù)值也相等，但速度方向不同，因而動(dòng)量不同。11④能量守恒定律一個(gè)孤立系統(tǒng)經(jīng)歷任何變化時(shí)，該系統(tǒng)的所有能量的總和是不變的，能量只能從一種形式變化為另一種形式，或從系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體。能量守恒定律是物理學(xué)中具有最大普遍性的定律之一。實(shí)質(zhì)：各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)可以相互轉(zhuǎn)換。19世紀(jì)最偉大大科學(xué)發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞、進(jìn)化論、能量守恒定律孤立系統(tǒng)：一個(gè)不受外界作用的系統(tǒng)。

自然界中，能量既不能消失，也不能創(chuàng)造，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體。12例題2-15

解:物體、地球和鋼絲繩所組成的系統(tǒng)。

除重力和鋼絲繩中的彈性力外，

其它的外力和內(nèi)力都不作功，

所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

E1=E2起重機(jī)突然停止的瞬時(shí):物體下降到最低位置時(shí):13例題2-16

x0xOxm1m2解：系統(tǒng)的彈性勢(shì)能：系統(tǒng)的重力勢(shì)能：

可見：總勢(shì)能以彈性勢(shì)能單一形式出現(xiàn)。例題2-1614

OxFx1x