大学物理功与能.ppt

1 牛顿运动定律牛顿运动定律2 动量定理动量定理 动量守恒定律动量守恒定律3 质心质心 质心运动定理质心运动定理4 角动量定理角动量定理 角动量守恒定律角动量守恒定律5 功功6 动能定理动能定理7势能势能8 功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律一、功一、功恒力恒力作功作功abj ji i变力变力作功作功将路径分成将路径分成 N份份N 注意：注意：1.功是标量功是标量 2.功是过程量功是过程量 5 5 功功 直角坐标系直角坐标系合力作功合力作功等于各力作功的代数和等于各力作功的代数和单位：单位：焦耳（焦耳（J）SI 尔格（尔格（erg）、）、电子伏（电子伏（eV）1 erg=10-7J 1 eV=1.6 10-19J二、功率二、功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率单位：瓦（单位：瓦（W）例例1.重力作功重力作功PQmgxy0zy1y2作功与路径无关作功与路径无关只与始末位置有关只与始末位置有关例例2.弹簧拉力作功弹簧拉力作功Oxmkx例例3 万有引力作功万有引力作功m1m2AB作功与路径无关，只与始末位置有关作功与路径无关，只与始末位置有关保守力保守力A（B）保守力沿任意闭合路径保守力沿任意闭合路径所做的功为零。所做的功为零。重力、重力、弹性力、静电力弹性力、静电力A1B1A2B2O一对力所做的功，等于其中一个质点所受的力沿一对力所做的功，等于其中一个质点所受的力沿该质点相对另一质点的所移动的路径所作的功该质点相对另一质点的所移动的路径所作的功一对力的功一对力的功一、质点的动能定理一、质点的动能定理合外力对质点所做的功合外力对质点所做的功等于等于质点动能的增量质点动能的增量 6 动能定理动能定理二、质点系的动能定理二、质点系的动能定理内力可以改变系统的总动能，内力可以改变系统的总动能，但不能改变系统的总动量但不能改变系统的总动量注意：注意：1.Ek为状态量为状态量 2.功与过程有关功与过程有关 是动能增量的量度是动能增量的量度 3.惯性系成立惯性系成立 例例1：已知：已知 m l，静止下落，求下落静止下落，求下落 角时的速率及绳中张力角时的速率及绳中张力mgT解：珠子受力解：珠子受力不作功不作功重力作功重力作功A1B1A2B2位形位形A位形位形B保守力作功与路径无关，保守力作功与路径无关，只与始末只与始末相对位置相对位置有关有关位形位形A位形位形B保守力作功保守力作功？能量变化能量变化位位形形的的函函数数保守力作功等于势能的减少保守力作功等于势能的减少选位形选位形B为为标准位形标准位形注意：注意：1.只对存在保守力的系统只对存在保守力的系统2.势能值是相对的，与势能势能值是相对的，与势能零点的选择有关，其差值零点的选择有关，其差值是一定的是一定的3.势能为以保守力相联系的势能为以保守力相联系的物体所共有物体所共有 7 势能势能地面上高地面上高 h处处RhA一、万有引力势能一、万有引力势能弹簧拉力作功弹簧拉力作功Oxmkxx1、x2为变形量为变形量取取 x2=0为势能零点为势能零点二、弹性势能二、弹性势能机械能机械能质点系只有保守内力做功，机械能守恒。质点系只有保守内力做功，机械能守恒。更普遍地，孤立系统能量守恒。更普遍地，孤立系统能量守恒。8 功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律例例1：已知：已知 m l，静止下落，求下落静止下落，求下落 角时的速率及绳中张力角时的速率及绳中张力 解：解：地球地球+珠子珠子=系统系统o绳中张力不作功，只有保守绳中张力不作功，只有保守力力 作功，系统机械能守恒作功，系统机械能守恒初态：初态：Ek=0 EP=0EP=0末态：末态：Ek=？EP=-mgh h例例2 求第二宇宙速度（脱离地球引力）求第二宇宙速度（脱离地球引力）解：解：系统系统 参考系参考系 地球地球+物体物体只有万有引力只有万有引力 ，机械能守恒，机械能守恒地面上地面上距地心距地心R远远物体不回落物体不回落本本 章章 结结 束束作者作者 李雪春李雪春