经典力学的建立和发展演示文稿.pptVIP

二、描述机械运动的两个量——动量和动能 这两个量互不相同，有本质区别，都很重要。 动量是矢量，它的变化与冲量有关。 动能是标量，它的变化与力做功有关，而且它可以转化为其他不同形式的能量。 当前第31页\共有50页\编于星期一\12点 三、重力势能、功、机械能守恒 举重物体，要先克服地球引力做功 物体下落，势能转化为动能 在保守场中，机械能（动能和势能之和）保持不变 功是力与位移的标积 当做功与路径无关时，称这种力为保守力。种力、弹力、万有引力是保守力。 当前第32页\共有50页\编于星期一\12点 §2.6 弹性和振动 下面讨论另一种保守力——弹性力作用下物体运动的描述。 以弹簧振子为例，设弹簧振子质量为m，弹簧的劲度系数为k。 弹簧施加在物体上的力 振子动能与势能之和为常量，即机 械能守恒 当前第33页\共有50页\编于星期一\12点 守恒定律的应用举例： 1. 火箭飞行原理 “长征” 3 型运载火箭 当前第34页\共有50页\编于星期一\12点 时刻 t m 时刻 t + dt m + dm dm 0 t 时刻，总质量为m，速度为 经过 dt 时间，火箭质量变为 m + dm，速度增加为 dt 时间内，喷出气体质量为 -dm，其相对火箭的速度为 根据动量守恒定律 当前第35页\共有50页\编于星期一\12点 经典力学的建立和发展演示文稿 当前第1页\共有50页\编于星期一\12点 （优选）经典力学的建立和发展 当前第2页\共有50页\编于星期一\12点 近代自然科学的诞生是从天文学的突破开始的。 我们知道，在人类历史上起源最早的科学实际只有三种，也就是最古老的科学，只有三种，这就是天文学，数学和力学，这三种科学为什么古老呢？因为它们都和古代人的生活是有关系的，它都是一种实用的科学。 1）人们需要居住，他就要建设自己的房屋，因此力学就发展起来； 2）人们要为适时地从事农业的生产，为了适时地去举行祭祀和庆典、观天象，决定时间就是一个首要的工作，所以天文学就发展起来了； 3）天文学、力学发展到一定程度就需要精确化，因此数学就发展起来了。在中国古代从他们的传统认识考虑，数学更侧重于和天文学的关系，因此在中国古代天数是不分的。 经典力学是从伽利略和开普勒时代开始的，到牛顿时代到达成熟阶段。 当前第3页\共有50页\编于星期一\12点 §2.1 坐标系、位置矢量、速度 力学是定量的科学，为了描写物体运动，必须引入基本量位置、时间、速度。 在牛顿力学中，坐标和时间是独立的，且在不同参考系中用“长度不变的尺”和“绝对时 间”（即不同参考系中钟的快慢一 样）。 速度v=Δx/Δt 加速度：a= Δv/Δt 当前第4页\共有50页\编于星期一\12点 速度是矢量，速度合成用平行四边形法则。 例如：船渡河 当前第5页\共有50页\编于星期一\12点 §2.2 从哥白尼到开普勒 一、向地心说挑战——哥白尼创立日心说 为什么近代科学诞生是从天文学的突破开始的？ 托勒密地心说体系 托勒密 当前第6页\共有50页\编于星期一\12点 托勒密地心说（公元150年, 第一次提出完整宇宙模型） 恒星天 地球 月亮 水星 金星 太阳 火星 木星 土星 太阳东升西落 太阳绕着地球转 地心说 原动天 当前第7页\共有50页\编于星期一\12点 波兰天文学家哥白尼(1473-1543)日心说提出的科学根源、哲学根源和历史根源是什么？ 科学根源：随着天文学观察数据越来越多，为了给予解释，托勒密的地心说不断修补，越来越复杂，难以使人信服。 哲学根源：他接受毕达哥拉斯学派提出的“宇宙是和谐的，可用简单的数学关系来表达宇宙规律”的基本思想。他也赞同柏拉图哲学，同柏拉图一样，高度赞美太阳，给予太阳“宇宙正中”的位置。 历史根源：在意大利留学10年，受到文艺复兴运动影 响，思想解放，投身科学革命。 当前第8页\共有50页\编于星期一\12点 哥白尼 哥白尼日心说示意图 日心说的创立和《天体运行论》的出版 当前第9页\共有50页\编于星期一\12点 二、开普勒行星三定律 哥白尼和毕达哥拉斯的哲学思想强烈吸引开普勒。 与第谷（丹麦天文学家）合作，使他从第谷处获 得了大量精确的天文学数据。 1609—1619年，他先后提出了 行星运动三定律。 第谷在天文台工作 第谷用过的望远镜 当前第10页\共有50页\编于星期一\12点 1.椭圆定律：每个行星的轨道是一个椭圆，太阳位于一 个焦点上。 开普勒第一定律 当前第11页\共有50页\编于星期一\12点 2．等面积定律：在行星与太阳间作一条直线，则此直线 在行星运动时于相同时