《理論力學(xué)》第13章教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上四川理工學(xué)院理論力學(xué)教案授課教師梁智權(quán)開(kāi)課系機(jī)電工程系開(kāi)課學(xué)期0708學(xué)年第1學(xué)期課程名稱(chēng)理論力學(xué)授課系專(zhuān)業(yè)及班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)20XX級(jí)01班機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)20XX級(jí)02班機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)20XX級(jí)10班機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)20XX級(jí)11班課程類(lèi)型必修課（）選修課（）考核方式考試（）考查（）課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)72學(xué)分?jǐn)?shù)4.5學(xué)時(shí)分配理論課70 學(xué)時(shí)；實(shí)踐課2學(xué)時(shí)教材名稱(chēng)理論力學(xué)作者出版社及出版時(shí)間哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室高等教育出版社20XX年第6版參考書(shū)目書(shū) 名作 者出版社及出版時(shí)間理論力學(xué)范欽珊，劉燕，王琪清華大學(xué)出版社20XX年第1版理論力學(xué)

2、洪嘉振，楊長(zhǎng)俊高等教育出版社20XX年第2版理論力學(xué)，上冊(cè)，中冊(cè)清華大學(xué)理論力學(xué)教研組高等教育出版社1994年第4版章節(jié)名稱(chēng) 第13章 動(dòng)能定理13-1 力的功/ 13-2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能13-3 動(dòng)能定理/ 13-4 功率·功率方程·機(jī)械效率13-5 勢(shì)力場(chǎng)·勢(shì)能·機(jī)械能守恒定律13-6 普遍定理的綜合應(yīng)用舉例授課類(lèi)別理論課（）；實(shí)驗(yàn)課（ ）教學(xué)時(shí)數(shù) 6教學(xué)目的及 要求（1）能夠熟練計(jì)算重力的功、彈性力的功、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功、平面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功。（2）掌握計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能（平移剛體的動(dòng)能、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能、平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)

3、能）的方法。（3）掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理，能夠應(yīng)用動(dòng)能定理解題，熟悉應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟。（4）掌握功率的概念，能夠應(yīng)用功率方程計(jì)算機(jī)械效率。（5）能夠計(jì)算重力場(chǎng)中的勢(shì)能、彈性力場(chǎng)中的勢(shì)能、萬(wàn)有引力場(chǎng)中的勢(shì)能。（6）掌握機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟。（7）能夠聯(lián)合運(yùn)用質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的普遍定理（動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理和動(dòng)能定理）求解比較復(fù)雜的問(wèn)題。 教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要備注能量轉(zhuǎn)換與功之間的關(guān)系是自然界中各種形式運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中則表現(xiàn)為動(dòng)能定理。不同于動(dòng)量和動(dòng)量矩定理，動(dòng)能定理是從能量的角度來(lái)分析質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，有時(shí)這是更為方便和有效的，同時(shí)，

4、它還可以建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他形式運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系。重力作功僅質(zhì)點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)開(kāi)始和末了位置的高度差有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀無(wú)關(guān)：對(duì)于質(zhì)點(diǎn)系，設(shè)質(zhì)點(diǎn)i的質(zhì)量為mi，運(yùn)動(dòng)始末的高度差為，則全部重力作功之和為質(zhì)心下降，重力作正功；質(zhì)心上移，重力作負(fù)功。質(zhì)點(diǎn)系重力作功與質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡形狀無(wú)關(guān)。彈性力作的功只與彈簧在初始和末了位置的變形量有關(guān)，與力作用點(diǎn)的軌跡形狀無(wú)關(guān)：力F在定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體從到轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中作的功為如果剛體上作用一力偶，則力偶所作的功仍可用上式計(jì)算，其中Mz為力偶對(duì)轉(zhuǎn)軸z的矩，也等于力偶矩矢M在z軸上的投影。為力系主矢，MC為力系對(duì)質(zhì)心的主矩。剛體質(zhì)心C由C1移到C2，同時(shí)剛體又由轉(zhuǎn)到角度時(shí)，力系作功為平

5、面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功等于力系向質(zhì)心簡(jiǎn)化所得的力與力偶作功之和，這個(gè)結(jié)論也適用于作一般運(yùn)動(dòng)的剛體，基點(diǎn)也可以是剛體上任意一點(diǎn)。剛體作平移時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)的速度都相同，可以質(zhì)心速度vC為代表，于是得平移剛體的動(dòng)能為剛體對(duì)于z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是，繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能為作平面運(yùn)動(dòng)的剛體的動(dòng)能，等于隨質(zhì)心平移的動(dòng)能與繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能的和質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理的微分形式，即質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量等于作用在質(zhì)點(diǎn)上力的元功：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理的積分形式，即在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的某個(gè)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的改變量等于作用于質(zhì)點(diǎn)的力作的功：動(dòng)能定理重力作功彈簧力作功定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功平面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功平移剛體的動(dòng)能定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能質(zhì)

6、點(diǎn)動(dòng)能定理教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要（續(xù)一）備注質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的微分形式，即質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能的增量，等于作用在質(zhì)點(diǎn)系上全部力所作的元功之和：質(zhì)點(diǎn)系在某一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的起點(diǎn)和終點(diǎn)的動(dòng)能分別是T1和T2，質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的積分形式，即質(zhì)點(diǎn)系在某一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，起點(diǎn)和終點(diǎn)的動(dòng)能的改變量，等于作用于質(zhì)點(diǎn)系的全部力在這段過(guò)程中所作功的和：約束力作功等于零的約束稱(chēng)為理想約束。在理想約束的條件下，質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能的改變只與主動(dòng)力作功有關(guān)。工程中很多約束可視為理想約束，此時(shí)未知的約束力并不作功，這對(duì)動(dòng)能定理的應(yīng)用是非常方便的。理想約束的約束力不做功，而質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力作功之和并不一定等于零。應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟如下：（1）選取某

7、質(zhì)點(diǎn)系（或質(zhì)點(diǎn)）作為研究對(duì)象；（2）選定應(yīng)用動(dòng)能定理的一般過(guò)程；（3）分析質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動(dòng)，計(jì)算選定過(guò)程起點(diǎn)和終點(diǎn)的動(dòng)能；（4）分析作用于質(zhì)點(diǎn)系的力，計(jì)算各力在選定過(guò)程中所作的功；（5）應(yīng)用動(dòng)能定理建立方程，求解為未知量。需要知道一部機(jī)器單位時(shí)間內(nèi)能做多少功。單位時(shí)間內(nèi)力的所作的功稱(chēng)為功率，以P表示。功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，式中v是力F作用點(diǎn)的速度。功率等于切向力與力作用點(diǎn)速度的乘積。作用在轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上的力的功率式中Mz是力對(duì)轉(zhuǎn)軸z的矩，是角速度。即作用于轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上的力的功率等于該力對(duì)軸的矩與角速度的乘積。在國(guó)際單位制中，每秒鐘力所作的功等于1J時(shí)，其功率定為1W（瓦）（W=J/s）。工程中常用千瓦（k

8、W）做單位。取質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的微分形式，兩端除以dt，得上式稱(chēng)為功率方程，即質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，等于作用于質(zhì)點(diǎn)系的所有力的功率的代數(shù)和。每部機(jī)器的功率都可分為輸入功率、無(wú)用功率（損耗功率）和有用功率（輸出功率）三部分。在一般情形下功率方程可寫(xiě)成工程中要用到有效功率的概念。，有效功率與輸入功率的比值稱(chēng)為機(jī)器的機(jī)械效率，用表示，即對(duì)于有n級(jí)傳動(dòng)的系統(tǒng)，總效率等于各級(jí)效率的連乘積，即質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理理想約束應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟功率功率方程機(jī)械效率教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要（續(xù)二）備注機(jī)械效率表明機(jī)器對(duì)輸入功率的有效利用程度，它是評(píng)定機(jī)器質(zhì)量好壞的指標(biāo)之一，一般情況下。如果一物體在某空間任一位置都

9、受到一個(gè)大小和方向完全由所在位置確定的力作用，則這部分空間稱(chēng)為力場(chǎng)。物體在地球表面的任何位置都要受到一個(gè)確定的重力的作用，稱(chēng)地球表面的空間為重力場(chǎng)。如果物體在力場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，作用于物體的力所作的功只與作用點(diǎn)的初始位置和終了位置有關(guān)，而與該點(diǎn)的軌跡形狀無(wú)關(guān)，這種力場(chǎng)稱(chēng)為勢(shì)力場(chǎng)（或保守力場(chǎng)）。在勢(shì)力場(chǎng)中，物體受到的力稱(chēng)為有勢(shì)力或保守力。重力、彈性力作的功都是保守力，重力場(chǎng)、彈性力場(chǎng)都是勢(shì)力場(chǎng)。在勢(shì)力場(chǎng)中，質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到任選的點(diǎn)M0，有勢(shì)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功，稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)在點(diǎn)M相對(duì)于點(diǎn)M0的勢(shì)能，以V表示為點(diǎn)M0的勢(shì)能等于零，稱(chēng)為零勢(shì)能點(diǎn)。在勢(shì)力場(chǎng)中，勢(shì)能的大小是相對(duì)于零勢(shì)能點(diǎn)而言的。零勢(shì)能點(diǎn)M0可以任意選取

10、，對(duì)于不同的零勢(shì)能點(diǎn)，在勢(shì)力場(chǎng)中同一位置的勢(shì)能可有不同的數(shù)值。重力場(chǎng)中，以鉛垂軸為z軸，z0處為零勢(shì)能點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)于z坐標(biāo)處的勢(shì)能V等于重力mg由z到z0處所作的功，即設(shè)彈簧的一端固定，另一端與物體連接，彈簧的剛度系數(shù)為k，以變形量為處為零勢(shì)能點(diǎn)，則變形量為處的彈簧勢(shì)能V為如果取彈簧的自然位置為零勢(shì)能點(diǎn)，則有，于是得如果質(zhì)點(diǎn)系受到多個(gè)有勢(shì)力的作用，各有勢(shì)力可以有各自的零勢(shì)能點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)系的“零勢(shì)能位置”是各質(zhì)點(diǎn)都處于其零勢(shì)能點(diǎn)的一組位置。質(zhì)點(diǎn)系從某位置到其“零勢(shì)能位置”的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各有勢(shì)力作功的代數(shù)和稱(chēng)為此質(zhì)點(diǎn)系在該位置的勢(shì)能。與質(zhì)點(diǎn)系重力作功表達(dá)式相似，質(zhì)點(diǎn)系重力勢(shì)能可寫(xiě)為其中m為質(zhì)點(diǎn)系全部質(zhì)量，

11、zC為質(zhì)心的z坐標(biāo)，zC0為零勢(shì)能位置質(zhì)心的z坐標(biāo)。質(zhì)點(diǎn)系在勢(shì)力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有勢(shì)力的功可通過(guò)勢(shì)能計(jì)算。設(shè)某個(gè)有勢(shì)力的作用點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，從點(diǎn)M1到點(diǎn)M2，該力所作的功為W12。若取M0為零勢(shì)能點(diǎn)，則從M1到M0和從M2到M0有勢(shì)力所作的功分別為M1到M2位置的勢(shì)能V1到V2。因?yàn)橛袆?shì)力的功與軌跡形狀無(wú)關(guān)，而由M1經(jīng)M2到達(dá)M0時(shí)，有勢(shì)力的功為注意到W10 = V1，W20 = V2，得即有勢(shì)力所作的功等于質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的初始與終了位置的勢(shì)能的差。機(jī)械效率力場(chǎng)重力場(chǎng)有勢(shì)力保守力勢(shì)能零勢(shì)能點(diǎn)重力場(chǎng)中的勢(shì)能彈性力場(chǎng)中的勢(shì)能質(zhì)點(diǎn)系重力勢(shì)能有勢(shì)力所作的功教 學(xué) 內(nèi) 容 提 要（續(xù)三）備注質(zhì)點(diǎn)系在

12、某瞬時(shí)的動(dòng)能與勢(shì)能的代數(shù)和稱(chēng)為機(jī)械能。設(shè)質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的初始和終了瞬時(shí)的動(dòng)能分別為T(mén)1和T2，所受力在這過(guò)程中所作的功為W12，根據(jù)動(dòng)能定理有如果系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中，只有有勢(shì)力作功，而有勢(shì)力的功可用勢(shì)能計(jì)算，即移項(xiàng)后得上式就是機(jī)械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即質(zhì)點(diǎn)系僅在有勢(shì)力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)械能保持不變。此類(lèi)質(zhì)點(diǎn)系稱(chēng)為保守系統(tǒng)。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題步驟如下：（1）選取某質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系為研究對(duì)象，分析研究對(duì)象所受的力，所有作功的力都應(yīng)為有勢(shì)力；（2）確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程的始末位置；（3）確定零勢(shì)能位置，分別計(jì)算兩位置的動(dòng)能和勢(shì)能；（4）應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解未知量。有勢(shì)力在直角坐標(biāo)軸上的投影等于勢(shì)能V對(duì)于該坐

13、標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)冠以負(fù)號(hào)：，由勢(shì)能的函數(shù)表達(dá)式，應(yīng)用上式可以求得作用于物體的有勢(shì)力。如果質(zhì)點(diǎn)系受到非保守力的作用，稱(chēng)為非保守系統(tǒng)。非保守系統(tǒng)的機(jī)械能是不守恒的。設(shè)保守力所作的功為W12，非保守力所作的功為，由動(dòng)能定理有，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)系受到摩擦阻力等力作用時(shí)，是負(fù)功，質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能減小，稱(chēng)為機(jī)械能耗散；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)系受到非保守的主動(dòng)力作用時(shí)，如果是正功，則質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能增加，這時(shí)外界對(duì)系統(tǒng)輸入了能量。重力場(chǎng)中，同一水平面上各點(diǎn)的勢(shì)能都相等，因此重力場(chǎng)中等勢(shì)能面為水平的平面。彈性力場(chǎng)的等勢(shì)能面是以彈簧的固定端為中心的球面。勢(shì)力場(chǎng)中任何一點(diǎn)的勢(shì)能只有一個(gè)數(shù)值，此點(diǎn)只通過(guò)一個(gè)等勢(shì)能面，即等勢(shì)能面不相

14、交。勢(shì)能等于零的等勢(shì)能面稱(chēng)為零勢(shì)能面。有勢(shì)力的方向垂直于等勢(shì)能面，指向勢(shì)能減小的方向。質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的普遍定理包括動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理和動(dòng)能定理。這些定理可分為兩類(lèi)：動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理屬于一類(lèi)，動(dòng)能定理屬于另一類(lèi)。前者是矢量形式，后者是標(biāo)量形式；兩者都用于研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)，而后者還可以用來(lái)研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)形式有能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。動(dòng)能定理是標(biāo)量形式，在很多實(shí)際問(wèn)題中約束力又不作功，因而應(yīng)用動(dòng)能定理分析系統(tǒng)的速度變化是比較方便的。功率方程可視為動(dòng)能定理的另一種微分形式，便于計(jì)算系統(tǒng)的加速度。但應(yīng)注意，在有些情況下質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力作功并不等于零，應(yīng)用時(shí)要具體分析質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力作功問(wèn)題。普遍定理提供了解決動(dòng)力

15、學(xué)問(wèn)題的一般方法，而在求解比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，往往需要根據(jù)各定理的特點(diǎn)，聯(lián)合應(yīng)用。機(jī)械能機(jī)械能守恒定律解題步驟有勢(shì)力非保守系統(tǒng)等勢(shì)能面質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的普遍定理教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：（1）重力的功、彈性力的功、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功、平面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功。（2）質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能（平移剛體的動(dòng)能、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能、平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能），質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理。（3）功率、功率方程和機(jī)械效率。（4）重力場(chǎng)中的勢(shì)能、彈性力場(chǎng)中的勢(shì)能、萬(wàn)有引力場(chǎng)中的勢(shì)能。（5）機(jī)械能守恒定律。教學(xué)難點(diǎn)：（1）計(jì)算重力的功、彈性力的功、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功、平面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功。（2）計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的

16、動(dòng)能和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能，應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟。（3）應(yīng)用功率方程計(jì)算機(jī)械效率。（4）應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟。（5）聯(lián)合運(yùn)用質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的普遍定理（動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理和動(dòng)能定理）求解比較復(fù)雜的問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程的組織第1學(xué)時(shí)講授力的功。首先通過(guò)力的功的定義（圖13-1），引入元功的概念，給出力在全路程上作的功。然后介紹重力的功（圖13-2）、彈性力的功（圖13-3、13-4）、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功（圖13-4）、平面運(yùn)動(dòng)剛體上力系的功（圖13-6）等幾種常見(jiàn)力所作的功的計(jì)算方法。第2學(xué)時(shí)講授質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能。首先介紹質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能和動(dòng)能單位。然后介紹質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能（平移剛體的動(dòng)能、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體

17、的動(dòng)能（圖13-7）、平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能（圖13-8、13-9）的計(jì)算方法。第3學(xué)時(shí)講授動(dòng)能定理。重點(diǎn)介紹質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理（質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理的微分形式、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理的積分形式）、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理（質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的微分形式、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的積分形式）和理想約束及內(nèi)力作功。通過(guò)例13-1（求彈簧的最大壓縮量）、例13-2（求圓柱中心C經(jīng)過(guò)路程s時(shí)的速度與加速度）、例13-3（求沖斷試件需用的能量），總結(jié)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的5個(gè)步驟。重點(diǎn)講解例13-2（卷?yè)P(yáng)機(jī)鼓輪在常力偶M的作用下將圓柱由靜止沿斜坡上拉）第4學(xué)時(shí)講授功率·功率方程·機(jī)械效率。主要介紹功率、功率方程和機(jī)械效率有關(guān)定義和概念

18、。通過(guò)功率的定義，介紹作用在轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上的力的功率的計(jì)算方法及功率單位。然后由質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理的微分形式導(dǎo)出功率方程，介紹機(jī)器功率包括的輸入功率、無(wú)用功率（損耗功率）和有用功率（輸出功率）三部分功率的定義及其計(jì)算方法。最后介紹機(jī)器的機(jī)械效率的定義，通過(guò)例13-4（問(wèn)允許切削力的最大值為多少）、例13-5（試建立此系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程）講授其計(jì)算方法。第5學(xué)時(shí)講授勢(shì)力場(chǎng)·勢(shì)能·機(jī)械能守恒定律。介紹勢(shì)力場(chǎng)和勢(shì)能的概念，重點(diǎn)講解重力場(chǎng)中的勢(shì)能、彈性力場(chǎng)中的勢(shì)能、萬(wàn)有引力場(chǎng)（選講）中的勢(shì)能的計(jì)算方法。重點(diǎn)講授機(jī)械能守恒定律，通過(guò)演算例13-6（求此后鋼索的最大張力）、例13-7（求擺的角

19、速度與角的關(guān)系），總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題步驟。對(duì)于勢(shì)力場(chǎng)的其他性質(zhì)可以簡(jiǎn)略介紹。第6學(xué)時(shí)講授普遍定理的綜合應(yīng)用舉例。通過(guò)講解例13-8（建立例12-12中圓輪質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)微分方程）、例13-9（試求重物下降h時(shí)的速度、加速度以及滾輪與地面間的摩擦力）、例13-10（求桿剛剛達(dá)到地面時(shí)的角速度和地面約束力），介紹應(yīng)用普遍定理提供了解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般方法，在求解比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，往往需要根據(jù)各定理的特點(diǎn)聯(lián)合應(yīng)用。討論作業(yè)習(xí)題的安排討論作業(yè)：（1）思考題13-1：摩擦力可能做正功嗎？舉例說(shuō)明。（2）思考題13-2：三個(gè)質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)由點(diǎn)A以大小相同的初速度v0拋出，但其方向各不相同，如圖13-27所示。如不計(jì)空氣阻力，這三個(gè)質(zhì)點(diǎn)落到水平面H-H時(shí)，三者的速度大小是否相等？三者重力的功是否相等？三者重力的沖量是否相等？（3）思考題13-3：均值圓輪無(wú)初速地沿斜面純滾動(dòng)，輪心降落同樣高度而達(dá)到水平面，如圖13-28所示。忽略滾動(dòng)摩阻和空氣阻力，問(wèn)達(dá)到水平面時(shí)，輪心的速度v與圓輪半徑大小是否相關(guān)？當(dāng)輪半徑趨于零時(shí)，與質(zhì)點(diǎn)滑下結(jié)果是否一致？輪半徑趨于零，還能只滾不滑嗎？（4）思考題13-9：兩個(gè)均值圓盤(pán)，