2第二章-功与能课件教案0401.ppt

Mechanics大学物理物理学大学物理复习一、变力做功线积分不仅与始末点有关，还与具体路径有关恒力做功仅与做功路径的始末点有关，与具体路径无关大作业P4-5【选择、填空、1-2计算题】例4一个质点沿如图所示的路径运行，求力(SI)对该质点所做的功，（1）沿ODC；（2）沿OBC。22解：（2）OB段+BC段（1）OD段+DC段：22例5一质量为m的小球竖直落入水中，刚接触水面时其速率为。设此球在水中所受的浮力与重力相等，水的阻力为,b为一常量。求阻力对球作的功。分析建立如右图所示的坐标系二、质点的动能定理ABθ自然坐标系中功的表示（1）功是过程量，动能是状态量；合外力对质点所作的功，等于质点动能的增量——质点的动能定理（2）功和动能依赖于惯性系的选取，但对不同惯性系动能定理形式相同。注意1、保守力所作的功与路径无关，仅决定于始、末位置．三、保守力与非保守力势能非保守力：力所作的功与路径有关．（例如摩擦力）例如重力、万有引力、弹性力abL1L2质点沿任意闭合路径运动一周时，保守力对它所作的功为零．保守力做功只取决于物体的始末位置，与路径无关）2、势能保守力做的功等于势能增量的负值。重力的功弹性力的功引力的功说明引入势能函数Ep引力势能弹性势能重力势能abL1令Epb=0,则质点在某处的势能，等于质点从该处移动至零势能点保守力所做的功。Epb=0Epa=?(1)势能零点可以任意选取，某一点的势能值是相对的。(3)势能是属于系统的。说明(2)任意两点间的势能差是绝对的。(4)只有保守力场才能引入势能的概念3.势能曲线弹性势能曲线重力势能曲线引力势能曲线求和四、质点系的动能定理内力可以改变质点系的动能注意讨论(2)A包括内力做功和外力做功(3)系统的动能与外力、内力都有关(1)对系统所做的功A等于系统动能的增量五、质点系的功能原理质点系动能定理质点系的机械能的增量等于外力与非保守内力作功之和——质点系的功能原理外力做功系统机械能非保守内力做功机械能当，机械能守恒——机械能守恒定律只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变。德国物理学家和生理学家。于1874年发表了《论力(现称能量)守恒》的演讲，首先系统地以数学方式阐述了自然界各种运动形式之间都遵守能量守恒这条规律。是能量守恒定律的创立者之一。亥姆霍兹(1821—1894)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．例6雪橇从高50m的山顶A点沿冰道由静止下滑（假设θ很小）,坡道AB长s/=500m。滑至点B后，又沿水平冰道继续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s。s/解：质点系的功能原理例7一轻弹簧,其一端系在铅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．解以弹簧、小球和地球为一系统，系统的机械能守恒取点B为重力势能零点Mechanics大学物理物理学大学物理