能量守恒定律课件.pptVIP

2、資用能近代高能物理學為了研究微觀粒子的結構、相互作用和反應機制，需要使用加速器把粒子加速到很高的能量去碰撞靜止靶子中的粒子，以觀測反應的結果，與理論互相印證。能量越高，越能反映出更深層次的資訊。然而，在實驗室參考系內EKi是不參與粒子之間反應的，真正有用的能量，即資用能，只是高能粒子與靶粒子之間的E相對。若m1=m2=mo，M=2mo，?=mo/2，vC=u/2，則E相對=EK/2，即資用能只占總能量的一半。第3章3.2.4能量的形式(1)機械能：宏觀上機械運動相聯系的動能和勢能(2)熱能：與分子運動相聯系的動能(3)化學能：與電子所引起的，原子和分子的重新分佈相聯系的能量(4)電能：與帶電粒子的運動所引起的能量總之，能量是物理學一個極為普遍，極為重要的物理量，它具有機械能，熱能、電磁能、化學能、生物能、核能等多種形式，各種形式的能量可以相互轉換。能量這一概念的重大價值，在於它轉換時的守恆性。第3章物理學史上不止一次地發生過這樣的情況。在某類新現象裏似乎有一部分能量消失了或憑空產生出來，後來物理學家們總能夠確認出一種新的能量形式，使能量的守恆律得以保持。雖然我們不能給能量下個普遍的定義，但這決不意味著它是一個可以隨意延拓的含糊概念。關鍵的問題是科學家們確定了能量轉換的各種當量，從而使得能量守恆定律可以用實驗的方法加以定量地驗證或否定。此外，每確認出一種新形式的能量之後，在其基礎上建立起來的理論，又能定量地預言一大批新效應，後者經受住了新實驗的檢驗。第3章3.2.5機械能守恆定律機械運動：宏觀物體在宏觀上的運動從宏觀上看:內力中可能有非保守內力例如：摩擦力是非保守內力因為:(1)滑動摩擦永遠與相對位移的方向相反，它所作的功取決於運行的路徑，而且即使路徑閉合，功也不為零。(2)流體的摩擦與相對速度的方向相反，它取決於速度而不是位置。但我們絕不能認為，由於象摩擦這類非保守力的存在，就必須意味著在基本粒子間也可能有非保守性相互作用的存在。第3章我們說摩擦力並不是相當於兩個質點之間的某種相互作用，它實際上是一種統計的概念.舉例來說:滑動摩擦是兩個相互接觸的物體大量分子間的許多個別相互作用的結果。每一個個別的相互作用都可以用一個保守力來表示，但宏觀效應卻是非保守性的。其原因是雖然當一物體完成了某一閉合軌道時，從宏觀上看，它回到了原來的位置，但是就大量的個別分子而言，它們並沒有恢復到各自原來的狀態。所以從微觀上來看，最終狀態和初始狀態並不一樣，甚至在統計意義上也不是等效的。第3章宏觀上：內力=保守內力+非保守內力保守內力作功：Aic=Epio-Epi非保守內力作功：Aid保守外力作功：Aec=Epeo-Epe非保守外力作功：Aed質點系動能定理：Ae+Ai=Ek-Ek0?Aed+Aec+Aid+Aic=Ek-Eko?Aed+Epeo-Epe+Aid+Epio-Epi=Ek-Eko?Aed+Aid=(Ek+Epi+Epe)-(Eko+Epio+Epeo)=(Ek+Ep)-(Eko+Epo)=EM-EMo第3章1、機械運動的功能原理：Aed+Aid=EM-EMo宏觀上，總勢能：Ep=Epi+Epe總動能：Ek總機械能：EM=Ek+Ep物理意義：非保守力（非保守外力和非保守內力）所作的總功等於系統總機械能的增量。2、機械能守恆定律：如果非保守力作功為零(Aed+Aid=0)，則系統的總機械能(Ek+Ep)保持不變。第3章§3.3一維勢能的討論OXEPABDCFGHIK第3章例3-5處於保守力場中的某一質點被限制在x軸上運動，它的勢能Ep(x)是x的函數，它的總機械能E是一常數，設t=0時，質點位置為x0。如果質點在以後運動過程速度方向恒指向x軸正方向，試求質點位置x與時間t的關係。解：在t