01-B質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)-2功 能.ppt

1、02:23，1，教育重點(diǎn)：動(dòng)量守恒和能量守恒處理物理問(wèn)題(包括計(jì)算應(yīng)變力工作、應(yīng)用動(dòng)能定理、應(yīng)用功能原理、應(yīng)用勢(shì)能、機(jī)械能概念、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律)； 1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律1-B-1牛頓運(yùn)動(dòng)定律概述1-B-2 4茄子基本力和共同力1-B-3牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用1.6動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律1-B-4動(dòng)量和動(dòng)量1-B-5動(dòng)量定理1-B-6動(dòng)量守恒定律1.7函數(shù)和函數(shù)1-B- b 工作的大小和參考系統(tǒng)、工作的尺寸和單位、平均功率、瞬時(shí)功率、解決方案一個(gè)系統(tǒng)的能量可以定義為從定義的零能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換為該系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的工作的總和。 系統(tǒng)在物理上有多少能量不是確定的值，而是根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的描述而變化。(約翰肯尼迪)

2、，1。如果我們?cè)谘芯拷?jīng)典力學(xué)，而只對(duì)牙齒固體的動(dòng)能感興趣，那么牙齒固體的能量就是我們把它從靜止加到其現(xiàn)有速度的合力之和。2.如果我們?cè)谘芯繜釋W(xué)，只對(duì)牙齒固體的熱感興趣，那么牙齒固體的能量就是我們把它從絕對(duì)零度加熱到現(xiàn)有溫度的合力之和。我們觀察1千克重量的固體能量。2 .能量，摩擦熱視頻，3 .如果我們物理化學(xué)研究，只對(duì)牙齒固體所含的化學(xué)能感興趣，那么牙齒固體的能量就是我們合成牙齒固體時(shí)添加到其原料中的工作之和。4.如果我們?cè)谘芯亢四?，只?duì)牙齒固體中包含的原子能感興趣，那么牙齒固體的能量是我們?cè)谠幽転榱愕那闆r下投入它，達(dá)到現(xiàn)狀的功勞之和。能量是物體狀態(tài)的單值函數(shù)。能量是一個(gè)很普通、很基本的物理

3、概念，但也是一個(gè)很抽象、很難定義的物理概念。事實(shí)上，物理學(xué)家直到19世紀(jì)才真正理解能源這個(gè)概念。在此之前，能量經(jīng)常與力、動(dòng)量等概念混合在一起。一般能源形式：動(dòng)能、勢(shì)能、傳記、化學(xué)、熱、光能和核能。質(zhì)量為1.0公斤的小球在長(zhǎng)度為1.0米的細(xì)繩下，繩子的上部固定在天花板上。開始時(shí)，把繩子放在豎直線和有角的地方，然后松開，使球沿弧形落下。繩子和垂直線成角的時(shí)候，試一下球的速度。解釋，Example 2.5-；微分形式，1。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理，02336023，12，2。質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)能定理，質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)能定理，質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)，是，第一質(zhì)點(diǎn)，是，2。球是過(guò)程量，反映力的空間積累，其大小取決于過(guò)程，3。工作是測(cè)量物體在

4、特定過(guò)程中的能量變化。課堂作業(yè)，1-B-8保守力，1。重力作用力，2，顯示：一對(duì)作用力和反作用力執(zhí)行的總工作具有不變特性，與參考系統(tǒng)選擇無(wú)關(guān)。保守力的普遍定義：在任意參考系統(tǒng)中，保守力對(duì)的工作僅取決于相互作用粒子整個(gè)馬的相對(duì)位置，而不考慮每個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)路徑?？梢钥闯?，一對(duì)作用力和反作用力的總功與作用力及相對(duì)位移有關(guān)，與每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的個(gè)別運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。保守力：的力與路徑無(wú)關(guān)，僅取決于交互質(zhì)點(diǎn)的前末相對(duì)位置。5.保守力和非保守力，物體沿閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，勢(shì)能和物體之間的相互作用和相對(duì)位置相關(guān)能量。保守力球、1-B-8勢(shì)能、勢(shì)能相對(duì)、勢(shì)能大小和勢(shì)能0選擇相關(guān)。勢(shì)能狀態(tài)函數(shù)，所以勢(shì)能屬于系統(tǒng)1-B-9功能原

5、理和機(jī)械能守恒定律，02336023，27，質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理，1。質(zhì)點(diǎn)系的功能原理，機(jī)械能，2。機(jī)械能守恒定律，功能原理機(jī)械能守恒定律：如果系統(tǒng)內(nèi)非保守內(nèi)力和外力的作用都為零，則系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)對(duì)象的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換是可能的，但機(jī)械能總額不會(huì)更改。封閉系統(tǒng)：系統(tǒng)不受外部影響。牙齒系統(tǒng)稱為封閉系統(tǒng)。3 .對(duì)于與能量轉(zhuǎn)換和守恒定律、自然界沒(méi)有任何聯(lián)系的系統(tǒng)，可以徐璐轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)各種形式的能量，但無(wú)論如何轉(zhuǎn)換，都不能產(chǎn)生或消滅能量的結(jié)論能量守恒定律。1)生產(chǎn)斗爭(zhēng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。2)能量是系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)；3)系統(tǒng)能量保持不變，但各種能量形式可以徐璐轉(zhuǎn)換。(4)能量的變化經(jīng)常用空運(yùn)來(lái)測(cè)量。亥姆霍茲(18211

6、894)，德國(guó)物理學(xué)家，生理學(xué)家。1874年發(fā)表了關(guān)于保存論力(現(xiàn)在的能量)的演講，首先以數(shù)學(xué)方式說(shuō)明了自然界各種運(yùn)動(dòng)形態(tài)之間能量保存的規(guī)律。所以赫姆霍爾茲是能量守恒定律創(chuàng)始人之一。可以使用能量守恒和轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換為傳記能量。范例2-8次速度v0=36km/h，在移動(dòng)到坡度比為0.010的坡度時(shí)關(guān)閉節(jié)流。車和路面之間的摩擦阻力是車重量G的0.05倍，問(wèn)汽車能爬上斜坡多少。解決方案：解決方案1，根據(jù)動(dòng)能定理，以汽車為研究對(duì)象，力如圖所示。常識(shí)說(shuō)明，汽車爬上坡路時(shí)，動(dòng)能的一部分用于對(duì)抗摩擦力，另一部分用于對(duì)抗重力立功。因?yàn)镕r=N=G1，所以(1)，(2)，Example 2.6-汽車上坡-P70-

7、2-8，標(biāo)題上tg=0.010表示坡度和水平面之間的角度較小，質(zhì)量m=2kg的物體，解決方案：解決方案1，根據(jù)工作的定義，作為研究對(duì)象的M，力分析，Example10-物體下降-P71-2-9，解決方案2，根據(jù)動(dòng)能定理，只有對(duì)物體的力分析，重力和摩擦力才能工作。(1)如果彈簧中頂板的平衡停止位置是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能零點(diǎn)，請(qǐng)嘗試使用頂板、彈簧和地球系統(tǒng)的總勢(shì)能()。(2)上板要施加多大的向下壓力，才能突然消除它，上板往上跳，拉下板嗎？(？Example-彈簧壓縮，解析：(1)插圖(A)，橋面的平衡位置是X軸的原點(diǎn)，彈簧設(shè)定為原始長(zhǎng)度的橋面在x0位置。系統(tǒng)的彈性勢(shì)能，系統(tǒng)的重力勢(shì)能，所以考慮到總勢(shì)

8、能，彈簧上板的平衡條件，kx0=m1g，賦值表達(dá)式，可見，可見，可見，可見，可見，可見，備用解決方案，5，1質(zhì)量M的小球，沿頂部質(zhì)量M的圓弧樹槽從靜止?fàn)顟B(tài)下降，將圓弧槽的半徑設(shè)置為R(見圖)。忽略所有摩擦，(1)小球剛離開弧槽時(shí)，小球和弧槽的速度分別是多少？(2)球滑向b點(diǎn)時(shí)槽的壓力。分析：小球和圓弧槽的速度分別為1和2，(1)動(dòng)量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，Example-動(dòng)量能量綜合，以上述兩種茄子方式求解，(2)球相對(duì)于槽的速度，垂直應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)的第二定律。例3不可壓縮的密度穩(wěn)定流動(dòng)的流體。點(diǎn)a的壓力為P1，剖面面積為A1，點(diǎn)b的壓力為p2剖面面積為A2。點(diǎn)a和點(diǎn)b之間存在壓力差，流體在管

9、道中移動(dòng)。點(diǎn)a和點(diǎn)b的速度分別為和。求出流體的壓力和速度的關(guān)系。Example-解開坐標(biāo)，如圖所示，在時(shí)間內(nèi)，流體分別移動(dòng)，碰撞后，兩個(gè)球以相同的速度運(yùn)動(dòng)，不會(huì)分離。稱為完全鄭智薰彈性碰撞。機(jī)械能損失沖突被稱為鄭智薰彈性碰撞。分離速度等于接近速度，稱為完全彈性碰撞。恢復(fù)系數(shù)、1。完全彈性碰撞，完全彈性碰撞視頻，(所有5個(gè)小球質(zhì)量都相同)，(1)兩個(gè)球碰撞時(shí)，彼此的速度交換。(2)設(shè)定，質(zhì)量高的物體在碰撞前不運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，(3)如果質(zhì)量大、靜止的物體在碰撞后幾乎不運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量很小的物體在碰撞前后速度的相反方向幾乎不變。小球碰到靜止的大球，完全鄭智薰彈性碰撞，2。完全設(shè)定了鄭智薰彈性碰撞，兩個(gè)球碰撞的問(wèn)題，碰撞接觸時(shí)間很短，作為表示，將動(dòng)量定理應(yīng)用于質(zhì)量的小球，表示力的大小和兩個(gè)物體相遇前接近的速度成正比，與接觸時(shí)間成正比。與力的大小和接觸物體的質(zhì)量和材料有關(guān)。，3 .碰撞的力和能量，系統(tǒng)損失的機(jī)械能，示例2-12碰撞