系统的功能定理机械能守恒定律能量守恒定律.ppt

本节内容概要 功能原理 机械能守恒定律 能量守恒定律 考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? (A)物体作圆锥摆运动． (B)抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）． (C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升． (D)物体在光滑斜面上自由滑下． 如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是 （A）子弹的动能转变为木块的动能． （B）子弹─木块系统的机械能守恒． （C）子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功． （D）子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热． 作　　业 教材P92　3-2 3-7 3-12 3.3 系统的功能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律 第三章 守恒定律及其在力学中的应用 大学物理学 守恒定律及其在力学中的应用　　 第 三 章　 本节教学要求 掌握质点系的功能原理。 理解机械能守恒定律和能量守恒定律的物理意义。 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，会计算简单系统在平面内运动的简单力学问题。 非保守内力的功 3.3.1 系统的功能定理 系统动能定理 机械能 ——系统的功能定理 系统机械能增量等于外力和非保守内力作功之和 。 1）系统能量改变与功的关系； 2）适用惯性系； 说明 3）改变系统机械能方法 外力作功 非保守内力作功。 3.3.2 机械能守恒定律 当 时，有 －－机械能守恒定律 功能原理 讨论 如下图所示的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，物体 A 和 C, B 和 D 之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压 A 和 B， 使弹簧压缩，然后撤掉外力， 则 A 和 B 弹开过程中， 对 A、B、C、D 组成的系统： 讨论 （A）动量守恒，机械能守恒 ； （B）动量不守恒，机械能守恒 ； （C）动量不守恒，机械能不守恒 ； （D）动量守恒，机械能不一定守恒 。 D B C A D B C A 3.3.3 能量守恒定律：对一个与自然界无任何联系的系统来说, 系统内各种形式的能量可以相互转换，但是不论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭。 　（1）生产实践和科学实验的经验总结； 　（2）能量是系统状态的函数； 　（3）系统能量不变, 但各种能量形式可以互相转化； 　（4）能量的变化常用功来量度． 讨论 下列各物理量中，与参考系有关的物理量是哪些？（不考虑相对论效应） (1) 质量 (2)动量 (3) 冲量 (4) 动能 (5)势能 (6)功 答　动量、动能、功。 讨论 守恒定律的意义 不究过程细节，而能对系统状态下结论。 2）查受力，分析功； 1）选系统，看运动； 3）审条件，用定理； 4）明状态，列方程。 利用功能关系解题步骤 例 1 雪橇从高50 m的山顶A点沿冰道由静止下滑, 坡道AB长为500 m．滑至点B后，又沿水平冰道继续滑行，滑行若干米后停止在C处. 若μ=0.050．求雪橇沿水平冰道滑行的路程. 解：　 例 2 一轻弹簧, 其一端系在垂直放置的圆环的顶点P，另一端系一质量为m 的小球, 小球穿过圆环并在环上运动(μ=0)。开始球静止于点 A, 弹簧处于自然状态，其长为环半径R； 当球运动到环的底端点B时，球对环没有压力。求弹簧的劲度系数。 解：弹簧、小球和地球系统 只有保守内力做功 系统 即 又 所以 取点B为重力势能零点 2）动量方法（时间）； 1）动力学方法（加速度）； 3）能量方法。 小结：求解质点力学问题的路径 动量守恒、能量守恒