2021-2022学年高二物理竞赛机械能守恒定理课件.pptx

机械能守恒定理 势能势能 1.保守力保守力FF保守力：保守力：所作的功只与物体的始末位置有所作的功只与物体的始末位置有关关，而与运动的路经无关而与运动的路经无关对保守力，对保守力，沿任一闭合路径沿任一闭合路径 l4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律设质点运动了设质点运动了n圈圈由动能定理有由动能定理有可得可得(圈圈)(1)重力势能重力势能2.势能势能相对于保守力的功，引入势能相对于保守力的功，引入势能重力重力或或4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律定义定义若若则则重力势能重力势能FF重力势能零点选择是任意的重力势能零点选择是任意的，通常取通常取地面地面为重力势能零点为重力势能零点4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律(2)弹性势能弹性势能弹性力弹性力若若，则则若若，则则4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律当当时时定义定义:FF通常取通常取弹簧弹簧自然长度自然长度时为弹性势能零点时为弹性势能零点弹性势能弹性势能4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律(3)引力势能引力势能万有引力万有引力4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律定义定义:若若FF引力势能零点一般取在引力势能零点一般取在无穷远处无穷远处引力势能引力势能4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律讨论：讨论：(1)只有保守力才能引入势能的概念只有保守力才能引入势能的概念(2)保守力的功等于系统保守力的功等于系统势能增量的负值势能增量的负值微分形式微分形式(3)系统在任一位置的势能等于它从该位置移系统在任一位置的势能等于它从该位置移动至动至势能零点势能零点时保守力所做的功时保守力所做的功4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律(4)物体在某一位置的势能只有相对意义，势物体在某一位置的势能只有相对意义，势能之差有绝对意义能之差有绝对意义(5)保守力与势能的关系保守力与势能的关系4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 哈密顿算符哈密顿算符4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 功能原理功能原理 机械能守恒机械能守恒动能定理动能定理:内力：保守内力和非保守内力内力：保守内力和非保守内力定义定义系统机械能系统机械能4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律FF系统外力的功与系统非保守内力的功之和，系统外力的功与系统非保守内力的功之和，等于系统机械能的增量等于系统机械能的增量系统的功能原理系统的功能原理系统的机械能守恒系统的机械能守恒当只有保守内力做功时，即当只有保守内力做功时，即则则4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律