高二物理競賽功動能動能定理課件

第二章運動的守恒量和守恒定律§2-3功動能動能定理2目錄第一章力和運動第二章運動的守恒量和守恒定律第三章剛體和流體的運動第四章相對論基礎(chǔ)第五章氣體動理論第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)第七章靜止電荷的電場第八章恒定電流的磁場第九章電磁感應(yīng)電磁場理論§2-1質(zhì)點系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運動定理§2-2

動量定理動量守恒定律§2-3

功動能動能定理§2-4

保守力成對力的功勢能§2-5質(zhì)點系的功能原理機(jī)械能守恒定律§2-6碰撞§2-7質(zhì)點的角動量和角動量守恒定律§2-8對稱性和守恒定律3能量守恒能量守恒定律：能量只能從一種形式變化為另一種形式，

或從系統(tǒng)內(nèi)一個物體傳給另一個物體。能量的觀點和原理在自然科學(xué)領(lǐng)域具有普遍的意義。物體之間的機(jī)械作用一般都伴隨著2個不可分割的過程：（如，鍛造）機(jī)械運動的轉(zhuǎn)移：一物體的機(jī)械運動經(jīng)作用后變?yōu)?/p>

另一物體的機(jī)械運動。(如碰撞)機(jī)械運動的轉(zhuǎn)化：物體的機(jī)械運動經(jīng)作用后轉(zhuǎn)化為

其它形態(tài)的運動(如熱、光、聲、電)，

或其它運動形態(tài)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運動。4動力學(xué)定理動力學(xué)定理：從不同的側(cè)面反映機(jī)械運動的一般規(guī)律。機(jī)械運動的轉(zhuǎn)移規(guī)律：動量定理

——

(平動)機(jī)械運動的轉(zhuǎn)化規(guī)律：動能定理動量定理：只研究機(jī)械運動范圍內(nèi)的運動變化問題。動能定理：機(jī)械運動與其它運動形態(tài)相互轉(zhuǎn)化的問題。物體間相互作用量（沖量、功）

物體運動量（動量、動能）的變化與之間的普遍關(guān)系。5①能量能量：反映各種運動形式的共性的物理量。

各種運動的一般度量。能量的轉(zhuǎn)化和守恒原理建立了各種運動形態(tài)之間的聯(lián)系。

架設(shè)了聯(lián)系各自然學(xué)科的橋梁。形式上的多樣性：

機(jī)械能（動能、勢能）、熱能、電能、原子能……各種能的可轉(zhuǎn)換性：能量守恒定律物體的某一狀態(tài)，必定有一個且只有一個能量值。

因此，能量是物體狀態(tài)的單值函數(shù)。如，對于機(jī)械運動，機(jī)械能，為速度和位置的單值函數(shù)。恩格斯：19世紀(jì)3大發(fā)現(xiàn)(細(xì)胞、進(jìn)化論、能量的轉(zhuǎn)化與守恒原理)6動能動能：[J(焦耳)]動能是機(jī)械運動量，狀態(tài)量、標(biāo)量。動能是一種與物體的運動狀態(tài)相聯(lián)系的能量。動能：度量機(jī)械運動克服障礙而做功的能力。動能：某瞬時物體機(jī)械運動強弱的一種度量。動能是機(jī)械運動轉(zhuǎn)化能力的度量。∵位移和速度的相對性，

∴功和動能也有相對性，依賴于參考系的選擇。7例題1896年，在得克薩斯州Waco市的一段鐵路上，在一段6.4km的

軌道兩端停放著兩輛火車，它們在3萬名觀眾面前相互碰撞。

上百名觀眾被飛出的碎片擊傷，有幾人當(dāng)場斃命。

設(shè)每輛機(jī)車重1.2*106N，沿鐵軌行使的加速度為0.26m/s2.

求:機(jī)車在剛要相撞前的總動能？其能量相當(dāng)于一個炸彈。

8②功功（work）[J(焦耳)=N·m]力和力所作用質(zhì)點位移的點積。功是物體間機(jī)械作用量，是過程量(大小取決于過程)。功是力作用的位移累積效應(yīng)。功是從量方面去看運動形態(tài)的變化。（恩格斯）功是物體在某過程中能量改變的一種度量。功率：力在單位時間作的功；表明力作功的快慢。[W(瓦)=J/s]9③動能定理(kineticenergytheorem)

(積分形式)(微分形式)動能定理：建立了物體的作用力、位移、速度3者的關(guān)系。動能定理描述：物體（質(zhì)點或質(zhì)點系）由機(jī)械運動與其它形態(tài)運動之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。動能定理建立了物體的動能（運動量）變化與力的功（作用量）之間的關(guān)系。:動能的微小變化.當(dāng)力為常力或是位移的函數(shù)時，應(yīng)用動能定理求速度變化才方便。10③動能定理(kineticenergytheorem)

(積分形式)

11思考題一物體可否只具有機(jī)械能而無動量？一物體可否只有動量而無機(jī)械能？外力對質(zhì)點不作功時，質(zhì)點是否一定作勻速運動？可能可能勻速直線運動或靜止勻速圓周運動，拉力不做功，動能不變，動量變12解題指導(dǎo)當(dāng)問題涉及力、速度、時間，而需要求力、速度、加速度、時間時，可選用動量定理。當(dāng)問題涉及力、速度、位移，而需要求力、位移、速度時，可選用動能定理。在實際應(yīng)用中，常需要同時應(yīng)用幾個動力學(xué)定理。通常可選用動能定理求解出運動量，再用動量定理等求解約束反力。弄清條件，明確題意。隔離物體，分析受力。建立坐標(biāo)，列出方程。統(tǒng)一單位，進(jìn)行求解。13例題2-9

300FFfrGN10014例題2-10

hlxgmvfv解：細(xì)棒下落過程中，合外力對它作的功解：15例題2-11

Lv0OxLs解：當(dāng)物體前端在s處停止時，摩擦力做的功16小結(jié)牛頓第二定律：牛頓第三定律：力的沖量：動量定理：功：動能定理：動能：動量：牛頓第一定