高二物理競(jìng)賽質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中的守恒定律課件

第二章質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中的守恒定律從某種意義上講，守恒定律更重要。A）自然界的一切過程都遵守守恒定律。若有違反，可能孕育著未被認(rèn)識(shí)的事物----守恒定律是尋找和發(fā)現(xiàn)新事物的理論依據(jù)。B）守恒定律是解決實(shí)際問題的有力工具。

如光與原子的作用，過程的細(xì)節(jié)相當(dāng)復(fù)雜，但可利用守恒定律加以研究。

一掌握功的概念,能計(jì)算變力的功,理解保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念,會(huì)計(jì)算萬有引力、重力和彈性力的勢(shì)能.

二掌握動(dòng)能定理、功能原理和機(jī)械能守恒定律,掌握運(yùn)用守恒定律分析問題的思想和方法.

三理解動(dòng)量、沖量的概念,掌握動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律.教學(xué)基本要求一、功和功的計(jì)算1、恒力的功（復(fù)習(xí)）2、變力的功3、合力的功4、功的計(jì)算力的空間累積效應(yīng):

，動(dòng)能定理.對(duì)積累1、直角坐標(biāo)2、平面自然坐標(biāo)例：一質(zhì)點(diǎn)受變力作用，求（1）質(zhì)點(diǎn)沿OQ運(yùn)動(dòng)時(shí)變力所作的功。（2）質(zhì)點(diǎn)沿OMQ運(yùn)動(dòng)時(shí)變力所作的功。y(m)x(m)33QMo解：（1）質(zhì)點(diǎn)沿OQ運(yùn)動(dòng)時(shí)變力所作的功。y(m)x(m)33QMo解：（2）質(zhì)點(diǎn)沿OMQ運(yùn)動(dòng)時(shí)變力所作的功。y(m)x(m)33QMo

平均功率

瞬時(shí)功率

功率的單位

（瓦特）二、功率

討論：N一定的機(jī)器，，故很多機(jī)器都有變速箱裝置。一動(dòng)能（狀態(tài)量）二質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理B**A

動(dòng)能定理

合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功,等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量.

功和動(dòng)能都與

參考系有關(guān)；動(dòng)能定理僅適用于慣性系.注意對(duì)微過程例1：一個(gè)質(zhì)量15g的子彈，以200米/秒的速度射入一固定的木板內(nèi)，如阻力與射入木板的深度成正比，即且求子彈射入木板的深度。已知：m=15g求：=？解1）：以m為研究對(duì)象，建立坐標(biāo)系ox，設(shè)射入深度為OXm由動(dòng)能定理：OXm解2）用牛頓定律解兩邊積分：OXmOXm例2：在光滑的桌面上有一固定的圓環(huán)，初速度為的小球與環(huán)間的摩擦系數(shù)為，求運(yùn)動(dòng)一周后小球的速率。解：提供向心力1）

萬有引力作功以

為參考系，的位置矢量為.一萬有引力、重力、彈性力作功的特點(diǎn)對(duì)

的萬有引力為由點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)作功為AB2）

重力作功3）

彈性力作功保守力重力功彈力功引力功

保守力:力所作的功與路徑無關(guān)，僅決定于相互作用質(zhì)點(diǎn)的始末相對(duì)位置.非保守力:力所作的功與路徑有關(guān).（例如摩擦力）

物體沿閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí),

保守力對(duì)它所作的功等于零.二勢(shì)能

勢(shì)能與物體間相互作用及相對(duì)位置有關(guān)的能量.

保守力的功彈性勢(shì)能引力勢(shì)能重力勢(shì)能彈力功引力功重力功

勢(shì)能具有相對(duì)性，勢(shì)能大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān).

勢(shì)能是狀態(tài)函數(shù)

勢(shì)能是屬于系統(tǒng)的.討論

勢(shì)能的差值具有絕對(duì)性，勢(shì)能差值與勢(shì)能零點(diǎn)的選取無關(guān).例如規(guī)定則a點(diǎn)的勢(shì)能

三勢(shì)能曲線彈性勢(shì)能曲線重力勢(shì)能曲線引力勢(shì)能曲線

質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理

內(nèi)力可以改變質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能注意內(nèi)力功外力功

對(duì)質(zhì)點(diǎn)系，有

對(duì)第個(gè)質(zhì)點(diǎn)，有四功能原理機(jī)械能質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理

質(zhì)點(diǎn)系的功能原理質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的增量等于外力和非保守內(nèi)力作功之和.

①定理表明：功是能量變化的量度------功的真正內(nèi)函。②定理適應(yīng)用于慣性系中任何機(jī)械過程。一般用于解決涉及到位置與速度相關(guān)的問題往往更方便。當(dāng)時(shí)，有

功能原理五機(jī)械能守恒定律

機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變.

守恒定律的意義

不究過程細(xì)節(jié)而能對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)下結(jié)論，這是各個(gè)守恒定律的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn).例1一條均勻鏈條，質(zhì)量為m，總長，m成直線狀放在桌上，設(shè)桌面與鏈條之間的磨擦系數(shù)為

?，F(xiàn)已知鏈條下垂長度為a時(shí)，鏈條開始下滑，試計(jì)算鏈條剛巧全部離開桌面時(shí)的速率。已知：求：解：1）利用動(dòng)能定理以鏈條為研究對(duì)象求重力的功：xYxY求重力的功：求摩擦力的功：xY代入動(dòng)能定理：xY以鏈條和地球?yàn)檠芯繉?duì)象：由功能原理：以臺(tái)面為勢(shì)能零點(diǎn)xY例2：用輕彈簧把質(zhì)量為m1m2的兩塊板連起來，一起放在地面上。設(shè)m1<m2，問：（1）對(duì)上面的木板需施多大的力F，以使在F突然撤去，而上面的木板上跳時(shí)，恰使下面的木板提離地面。（2）m1m2交換，結(jié)果如何？m1m2m2m1m