第四章能量守恒优秀PPT.ppt
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1、第四章能量守恒第一页,本课件共有41页1.1.恒力的功恒力的功定义定义单位:焦耳单位:焦耳一、功一、功4-1 4-1 功功 保守力的功保守力的功功是标量,正负代表能量流向功是标量,正负代表能量流向第二页,本课件共有41页2.2.变力的功变力的功将曲线轨道无限细分,并近似把每小段看成直线将曲线轨道无限细分,并近似把每小段看成直线段,每小段上的作用力视为恒力。段,每小段上的作用力视为恒力。abO功的大小与路径有关,是一个功的大小与路径有关,是一个过程量过程量。第三页,本课件共有41页3.3.合力的功合力的功若质点同时受几个力的作用若质点同时受几个力的作用可知:合力的功等于各分力所做功的可知:合力的
2、功等于各分力所做功的代数和代数和。第四页,本课件共有41页在直角坐标系中在直角坐标系中:第五页,本课件共有41页4.4.功的图示法功的图示法S二、功率二、功率力在单位时间内所做的功,表示作功的快慢。力在单位时间内所做的功,表示作功的快慢。第六页,本课件共有41页例题例题 一质点在力一质点在力 作用下沿作用下沿图示路径运动。则:力图示路径运动。则:力 在路径在路径oa上的功上的功Aoa=,在路径在路径ab上的功上的功Aab=,在路径在路径ob上的功上的功Aob=,在路径在路径ocbo上的功上的功Aocbo=。ocb(3,23,2)ayx第七页,本课件共有41页力力 在路径在路径oa上的功上的功在
3、路径在路径ab上的功上的功ocb(3,23,2)ayx第八页,本课件共有41页在路径在路径ob上的功上的功在路径在路径ocbo上的功上的功ocb(3,23,2)ayx第九页,本课件共有41页例题例题 一输送煤炭的传送带以一输送煤炭的传送带以 的的速率从一煤斗下面通过,煤炭以速率从一煤斗下面通过,煤炭以 的速率均匀下落到水平运动的传送带上。忽略传的速率均匀下落到水平运动的传送带上。忽略传送带轴上的摩擦,求保持传送带速率不变所需的送带轴上的摩擦,求保持传送带速率不变所需的电动机的功率。电动机的功率。v第十页,本课件共有41页解:对解:对dt时间内落到传送带上的煤炭时间内落到传送带上的煤炭传送带要保
4、持匀速运动,电动机需提供的动力大小为传送带要保持匀速运动,电动机需提供的动力大小为F,对应的功率为对应的功率为第十一页,本课件共有41页例题例题.如图如图,弹簧原长弹簧原长AB,劲度系数劲度系数k,下端固定在下端固定在A点点,上端与质量上端与质量m的木块相连的木块相连,木块总靠在一半径木块总靠在一半径a的的半圆柱光滑表面上半圆柱光滑表面上.今沿半圆切向用力今沿半圆切向用力F拉木块使其拉木块使其缓慢移过缓慢移过 角角.求这过程中力求这过程中力F做的功做的功.aBOAFm解解:切向切向Fmgcos ka=mat=0F=mgcos+ka mgFk受力分析,受力分析,第十二页,本课件共有41页三、保守
5、力的功三、保守力的功1 1、重力做功、重力做功oxyz*重力做功与路径无关,仅由始末位置决定。重力做功与路径无关,仅由始末位置决定。即:质点下降,重力做正功;即:质点下降,重力做正功;质点上升,重力做负功。质点上升,重力做负功。第十三页,本课件共有41页oab2.2.万有引力的功万有引力的功odr第十四页,本课件共有41页3 3、弹性力做功、弹性力做功x始点始点末点末点平衡位置平衡位置此外:弹力做功不仅适用于直线运动,而且此外:弹力做功不仅适用于直线运动,而且适用任意曲线的运动。适用任意曲线的运动。可以看到:可以看到:从从O O出发出发,弹簧拉伸,弹力做负功;,弹簧拉伸,弹力做负功;弹簧压缩,
6、弹力做负功。弹簧压缩,弹力做负功。第十五页,本课件共有41页4 4、保守力和非保守力、保守力和非保守力保守力作功特点:与路径无关保守力作功特点:与路径无关或:沿空间任意或:沿空间任意闭合路径闭合路径走一圈,作用在物体走一圈,作用在物体上的保守力对物体所做的功为零。上的保守力对物体所做的功为零。第十六页,本课件共有41页表示运动物体具有的作功本领。表示运动物体具有的作功本领。表达式表达式单位:焦耳单位:焦耳一、动能一、动能4-2 4-2 动能定理动能定理第十七页,本课件共有41页*合外力对质点所做的功等于质点动能的增加合外力对质点所做的功等于质点动能的增加2.2.质点的动能定理质点的动能定理-动
7、能定理动能定理第十八页,本课件共有41页二、质点系的动能定理二、质点系的动能定理两质点两质点 和和 组成的系统组成的系统始点始点末点末点第十九页,本课件共有41页1.1.内容表述:一个质点系总动能的增量,等于作用于内容表述:一个质点系总动能的增量,等于作用于质点系的全部内力和外力所做的功。质点系的全部内力和外力所做的功。2.2.内力改变系统的动能内力改变系统的动能第二十页,本课件共有41页使用动能定理解题过程:使用动能定理解题过程:1.1.确定研究对象;确定研究对象;2.2.受力分析及各力做功情况;受力分析及各力做功情况;3.3.明确过程始末状态和对应的动能;明确过程始末状态和对应的动能;4.
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