勢能動能定理機(jī)械能守恒定律課件

第3章功和能機(jī)械能守恒定律第3章功和能1勢能動能定理機(jī)械能守恒定律課件2勢能動能定理機(jī)械能守恒定律課件3勢能動能定理機(jī)械能守恒定律課件4§3.1功與功率一.恒力的功二.變力的功空間積累：功時(shí)間積累：沖量研究力在空間的積累效應(yīng)

功、動能、勢能、動能定理、機(jī)械能守恒定律。MMabsxyzOab求質(zhì)點(diǎn)M

在變力作用下，沿曲線軌跡由a運(yùn)動到b，變力作的功

一段上的功：M在§3.1功與功率一.恒力的功二.變力的功空間積累：功時(shí)5在直角坐標(biāo)系中

說明(1)功是標(biāo)量，且有正負(fù)(2)合力的功等于各分力的功的代數(shù)和在ab一段上的功在自然坐標(biāo)系中(3)一般來說，功的值與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路徑有關(guān)

在直角坐標(biāo)系中說明(1)功是標(biāo)量，且有正負(fù)(2)合力的6三.功率力在單位時(shí)間內(nèi)所作的功，稱為功率。平均功率當(dāng)

t

0時(shí)的瞬時(shí)功率

三.功率力在單位時(shí)間內(nèi)所作的功，稱為功率。平均功率當(dāng)t7力矩的功一力矩作功力的空間累積效應(yīng)

力的功,動能,動能定理.力矩的空間累積效應(yīng)力矩的功,轉(zhuǎn)動動能,動能定理.二力矩的功率力矩的功一力矩作功力的空間累積效應(yīng)8質(zhì)量為10kg的質(zhì)點(diǎn)，在外力作用下做平面曲線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的速度為解在質(zhì)點(diǎn)從y=16m到y(tǒng)=32m的過程中，外力做的功。求例,開始時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)。質(zhì)量為10kg的質(zhì)點(diǎn)，在外力作用下做平面曲線運(yùn)動，該質(zhì)解在9L緩慢拉質(zhì)量為m的小球，解xy例

=

0

時(shí)，求已知用力保持方向不變作的功。L緩慢拉質(zhì)量為m的小球，解xy例=0時(shí)，求已知用10xyzO§3.2幾種常見力的功

一.重力的功重力mg在曲線路徑M1M2上的功為

重力所作的功等于重力的大小乘以質(zhì)點(diǎn)起始位置與末了位置的高度差。(1)重力的功只與始、末位置有關(guān)，而與質(zhì)點(diǎn)所行經(jīng)的路徑無關(guān)。(2)質(zhì)點(diǎn)上升時(shí)，重力作負(fù)功；質(zhì)點(diǎn)下降時(shí)，重力作正功。

mG結(jié)論②①xyzO§3.2幾種常見力的功一.重力的功重力mg在11二.彈性力的功(1)彈性力的功只與始、末位置有關(guān)，而與質(zhì)點(diǎn)所行經(jīng)的路徑無關(guān)。(2)彈簧的變形減小時(shí)，彈性力作正功；彈簧的變形增大時(shí)，彈性力作負(fù)功。彈簧彈性力由x1到x2

路程上彈性力的功為彈性力的功等于彈簧勁度系數(shù)乘以質(zhì)點(diǎn)始末位置彈簧形變量平方之差的一半。結(jié)論xO二.彈性力的功(1)彈性力的功只與始、末位置有關(guān)，而與質(zhì)12三.萬有引力的功

上的元功為萬有引力F在全部路程中的功為(1)萬有引力的功，也是只與始、末位置有關(guān)，而與質(zhì)點(diǎn)所行經(jīng)的路徑無關(guān)。Mabm結(jié)論在位移元三.萬有引力的功上的元功為萬有引力F在全部路程中的功為13四.摩擦力的功在這個(gè)過程中所作的功為

摩擦力的功，不僅與始、末位置有關(guān)，而且與質(zhì)點(diǎn)所行經(jīng)的路徑有關(guān)。摩擦力方向始終與質(zhì)點(diǎn)速度方向相反(2)質(zhì)點(diǎn)移近質(zhì)點(diǎn)時(shí)，萬有引力作正功；質(zhì)點(diǎn)A遠(yuǎn)離質(zhì)點(diǎn)O時(shí)，萬有引力作負(fù)功。結(jié)論摩擦力四.摩擦力的功在這個(gè)過程中所作的功為摩擦力的功，不僅與始、14

保守力:力所作的功與路徑無關(guān)，僅決定于相互作用質(zhì)點(diǎn)的始末相對位置.保守力和非保守力重力功彈力功引力功保守力:力所作的功與路徑無關(guān)，僅決定于15非保守力:力所作的功與路徑有關(guān).（例如摩擦力）物體沿閉合路徑運(yùn)動一周時(shí),

保守力對它所作的功等于零.非保守力:力所作的功與路徑有關(guān).（例如摩擦力）16三勢能勢能與物體間相互作用及相對位置有關(guān)的能量.保守力的功彈性勢能引力勢能重力勢能彈力功引力功重力功三勢能勢能與物體間相互作用及相對位置有關(guān)的17勢能具有相對性，勢能大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān).勢能是狀態(tài)函數(shù)令勢能是屬于系統(tǒng)的.討論勢能計(jì)算勢能具有相對性，勢能大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān).勢能18

勢能曲線彈性勢能曲線重力勢能曲線引力勢能曲線勢能曲線彈性勢能曲線重力勢能曲線引力勢能曲線19§3.3動能定理一.質(zhì)點(diǎn)動能定理

作用于質(zhì)點(diǎn)的合力在某一路程中對質(zhì)點(diǎn)所作的功，等于質(zhì)點(diǎn)在同一路程的始、末兩個(gè)狀態(tài)動能的增量。

(1)Ek是一個(gè)狀態(tài)量,A

是過程量。(2)動能定理只用于慣性系。

說明§3.3動能定理一.質(zhì)點(diǎn)動能定理作用于質(zhì)點(diǎn)的合力在某一20二.質(zhì)點(diǎn)系動能定理把質(zhì)點(diǎn)動能定理應(yīng)用于質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)并把所得方程相加有:(1)內(nèi)力和為零,內(nèi)力功的和是否為零？不一定為零ABABSL討論二.質(zhì)點(diǎn)系動能定理把質(zhì)點(diǎn)動能定理應(yīng)用于質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)并把21(2)內(nèi)力的功也能改變系統(tǒng)的動能例:炸彈爆炸，過程內(nèi)力和為零，但內(nèi)力所做的功轉(zhuǎn)化為彈片的動能。(2)內(nèi)力的功也能改變系統(tǒng)的動能例:炸彈爆炸，過程內(nèi)力和為22三轉(zhuǎn)動動能四剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理合外力矩對繞定軸轉(zhuǎn)動的剛體所作的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量.三轉(zhuǎn)動動能四剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理23機(jī)械能守恒定律對質(zhì)點(diǎn)系:當(dāng)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能增量(2)守恒定律是對一個(gè)系統(tǒng)而言的(3)守恒是對整個(gè)過程而言的，不能只考慮始末兩狀態(tài)說明(1)守恒條件功能原理機(jī)械能守恒定律對質(zhì)點(diǎn)系:當(dāng)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能增量(2)24把一個(gè)物體從地球表面上沿鉛