能量守恒定律课件.ppt
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1、关于能量守恒定律关于能量守恒定律现在学习的是第1页,共32页 (1 1)如图所示滑轮和绳子的质量均如图所示滑轮和绳子的质量均不计,滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与不计,滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计轴间的摩擦力均不计.且且 .求求重物释放后,物体的加速度和绳的张力重物释放后,物体的加速度和绳的张力.解解 以地面为参考系以地面为参考系画受力图、选取坐标如图画受力图、选取坐标如图现在学习的是第2页,共32页 (2 2)若将此装置置于电梯顶部,当若将此装置置于电梯顶部,当电梯以加速度电梯以加速度 相对地面向上运动时,相对地面向上运动时,求两物体相对电梯的加速度和绳的张力求两物体相对电梯的
2、加速度和绳的张力.解解 以地面为参考系以地面为参考系 设两物体相对于地面的加速度分别设两物体相对于地面的加速度分别为为 ,且相对电梯的加速度为,且相对电梯的加速度为现在学习的是第3页,共32页前前 言言我们往往只关心过程中力的效果我们往往只关心过程中力的效果力对时间和空间的积累效应。力对时间和空间的积累效应。牛顿定律是瞬时的规律。牛顿定律是瞬时的规律。在有些问题中,在有些问题中,如:碰撞(宏观)、如:碰撞(宏观)、(微观)(微观)散射散射力在空间上的积累力在空间上的积累效应效应功功改变能量改变能量力在时间上的积累力在时间上的积累效应:效应:平动平动冲量冲量动量的改变动量的改变转动转动冲量矩冲量
3、矩角动量的改变角动量的改变现在学习的是第4页,共32页2-2 能量守恒定律2-2-1 功和功率 功是度量能量转换的基本物理量,它反映了力对空间功是度量能量转换的基本物理量,它反映了力对空间的累积作用。的累积作用。功的定义:在力在力 的作用下,的作用下,物体发生了位移物体发生了位移 ,则,则把力在位移方向的分力与把力在位移方向的分力与位移位移 的乘积称为功。的乘积称为功。国际单位制单位:焦耳(J)现在学习的是第5页,共32页 质点由质点由a点沿曲线运动到点沿曲线运动到b点的过程中,变力点的过程中,变力 所所做的功做的功。元功:现在学习的是第6页,共32页合力的功:结论:合力对质点所做的功等于每个
4、分力对质点做功合力对质点所做的功等于每个分力对质点做功之代数和之代数和。现在学习的是第7页,共32页在直角坐标系在直角坐标系Oxyz中中 现在学习的是第8页,共32页功率:单位时间内所做的功。平均功率:瞬时功率:单位:单位:W=Js-1功率是反映做功快慢程度的物理量。现在学习的是第9页,共32页例例1 1 设作用在质量为设作用在质量为2kg的物体上的力的物体上的力F=6t N。如果物。如果物体由静止出发沿直线运动,在头体由静止出发沿直线运动,在头2 s内这力做了多少功?内这力做了多少功?解:两边积分:两边积分:现在学习的是第10页,共32页2-2-2 动能和动能定理 动能:质点因有速度而具有的
5、对外做功本领。质点因有速度而具有的对外做功本领。单位:单位:J设质点设质点m在力的作用下沿曲线在力的作用下沿曲线从从a点移动到点移动到b点点元功:元功:1质点动能定理质点动能定理现在学习的是第11页,共32页总功:质点的动能定理:合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。现在学习的是第12页,共32页2质点系的动能定理质点系的动能定理 i i i一个由一个由n个质点组成的质点系,考察第个质点组成的质点系,考察第i个质点。个质点。质点的动能定理:质点的动能定理:对系统内所有质点求和对系统内所有质点求和 现在学习的是第13页,共32页 质点系动能的增量等于作用
6、于系统的所有外力和内力做质点系动能的增量等于作用于系统的所有外力和内力做功之代数和。功之代数和。质点系的动能定理:内力做功可以改变系统的总动能。内力做功可以改变系统的总动能。值得注意:现在学习的是第14页,共32页2-2-3 保守力与非保守力 势能(1)重力的功)重力的功初始位置初始位置末了位置末了位置 重力做功仅取决于质点的始、末位置重力做功仅取决于质点的始、末位置z za a和和z zb b,与质点,与质点经过的具体路径无关。经过的具体路径无关。现在学习的是第15页,共32页(2)万有引力做功万有引力做功设质量为设质量为M的质点固定,另一质量的质点固定,另一质量为为m的质点在的质点在M 的
7、引力场中从的引力场中从a点点运动到运动到b点。点。以以M为参照系,并取为原点,为参照系,并取为原点,m相相对于对于M的位置可用矢径的位置可用矢径 表示。表示。m受受M的万有引力为:的万有引力为:当当m由由a点沿任意路径运动到点沿任意路径运动到b点时,万有引力对点时,万有引力对m所作的所作的功为:功为:现在学习的是第16页,共32页drdr为元位移在位矢方向的分量。为元位移在位矢方向的分量。万有引力做功只与质点的始、末位置有关,而与具体万有引力做功只与质点的始、末位置有关,而与具体路径无关。路径无关。r(t+t)r(t)0rr P2 P1现在学习的是第17页,共32页(3)弹性力的功)弹性力的功
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