《力學(xué)中的守恒定律》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、?第二章第一講第一篇力學(xué)第二章力學(xué)中的守恒定律第一節(jié)功和能機(jī)械能守恒定律在牛頓以前很久，已經(jīng)有一些有膽識的思想家認(rèn)為，從簡單的物理假說出發(fā)，通過純邏輯的演繹，應(yīng)當(dāng)有可能對感官所能知覺的現(xiàn)象作出令人信服的解釋。但是，是牛頓才第一個成功地找到一個用公式清楚表述的基礎(chǔ)，從這個基礎(chǔ)出發(fā)，他能用數(shù)學(xué)的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現(xiàn)象，并且能同經(jīng)驗(yàn)相符合。－－－愛因斯坦（1879－1955）動能動能定理功能原理機(jī)械能守恒定律能量守恒定律動能變化率功勢能保守力結(jié)構(gòu)框圖重點(diǎn):概念：動能，功，保守力，勢能，規(guī)律：動能定理，功能原理，機(jī)械能守恒定律難點(diǎn)：變力的功，一對力的

2、功，勢能曲線，復(fù)雜問題的分階段求解，三個守恒定律的綜合應(yīng)用一.功力對空間累積中學(xué)：恒力作功擴(kuò)展：1.功的概念；2.變力的功；3.保守力的功1.功的概念1）功是標(biāo)量（代數(shù)量）A總=A1+A2+…….A>0力對物體做功A<0物體反抗阻力做功A=0力作用點(diǎn)無位移力與位移相互垂直2）功是過程量3）一對作用力與反作用力做功的代數(shù)和不一定為零力作用點(diǎn)的位移不一定相同與作用點(diǎn)的位移相關(guān)一個力所做的功與參考系的選擇相關(guān)，是相對量。例如圖中地面系：AG≠0；電梯系：AG=0hvmg2.變力的功微元分析法：取微元過程以直代曲以恒代變再求和aboabo元功：直角坐標(biāo)系：總功：如圖M=

3、2kg,k=200N.m-1,S=0.2m,g≈10m.s-2不計(jì)輪、繩質(zhì)量和摩擦,彈簧最初為自然長度，緩慢下拉,則AF=?解:用F將繩端下拉0.2m,物體M將上升多高?彈簧伸長0.1m物體上升0.1m得練習(xí)：MFkS緩慢下拉:每時刻物體處于平衡態(tài)F=kx(0

4、沿閉合路徑運(yùn)動一周的物體做功為零否則為非保守力（耗散力）做功與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)、終點(diǎn)位置有關(guān)（路徑L1）（路徑L2）ambL1L22.勢能凡保守力的功均可表示為與相互作用物體相對位置有關(guān)的某函數(shù)在始末位置的值之差，我們將該函數(shù)定義為此物體系的勢能。xEp0保守力重力彈力引力勢能（Ep）勢能零點(diǎn)勢能曲線mghh=0x=0r=∞hEp0rEp03.保守力與相關(guān)勢能的關(guān)系：1）凡保守力都有其相關(guān)勢能,勢能屬于物體系,保守力為該勢能系統(tǒng)的內(nèi)力。2）保守力的功等于其相關(guān)勢能增量的負(fù)值。物體在場中某點(diǎn)的勢能等于將物體從該點(diǎn)移到零勢點(diǎn)過程中保守力做的功。練習(xí)2：一質(zhì)量為m的

5、人造地球衛(wèi)星沿一圓形軌道運(yùn)動，（v＜＜c）離開地面的高度等于地球半徑的二倍（即2R）。試以m、R、引力恒量G、地球質(zhì)量M表示出：（1）衛(wèi)星的動能；（2）衛(wèi)星在地球引力場中的引力勢能；（3）衛(wèi)星的總機(jī)械能。Or2RRMm解：非相對論問題①②③約束于引力場中，未擺脫地球影響Or2RRMm練習(xí)：均勻鏈m,長l置于光滑桌面上,下垂部分長0.2l,施力將其緩慢拉回桌面.用兩種方法求出此過程中外力所做的功.1.用變力做功計(jì)算2.用保守力做功與勢能變化的關(guān)系計(jì)算0.8l0.2lx解一:用變力做功計(jì)算光滑平面,緩慢拉回,則拉力與鏈下垂部分重力大小相等。設(shè)下垂部分長為x,質(zhì)量為，

6、以向下為正：0.8l0.2lx解二:用保守力做功與勢能變化的關(guān)系計(jì)算令桌面初態(tài):末態(tài):重力做功:外力功:0.8l0.2lx質(zhì)心c2.動能定理質(zhì)點(diǎn)系所有外力、內(nèi)力做功的代數(shù)和等于質(zhì)點(diǎn)系總動能的增量：三、動能定理1.動能（非相對論）質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)系：3.功能原理質(zhì)點(diǎn)系外力和非保守內(nèi)力做功代數(shù)和等于質(zhì)點(diǎn)系總機(jī)械能的增量四、機(jī)械能守恒1.當(dāng)各微元過程都滿足時，，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.2.當(dāng)過程滿足時，系統(tǒng)初、末態(tài)機(jī)械能相等.注意：動量、角動量、能量守恒定律彼此獨(dú)立E=c第二節(jié)動量動量守恒定律（英）I.Newton1642-1727《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》1687年出版《自然哲學(xué)的數(shù)

7、學(xué)原理》使人類第一次對“世界系統(tǒng)”（即太陽系）有了定量的了解……更重要的是這個了解基于一種純理論的思考體系，用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)語言，既簡單又凈潔，既精確又包羅萬象?？梢哉f，在公元1687年誕生了的是一種革命性的新世界觀：宇宙具有極精確的基本規(guī)律，而人類可以了解這些規(guī)律。---楊振寧--恒力，質(zhì)點(diǎn)，慣性系變力，質(zhì)點(diǎn)系，非慣性系以動量及其守恒定律為主線，從動量時間變化率引入牛頓運(yùn)動定律，并在中學(xué)基礎(chǔ)上擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。質(zhì)量速度動量的時間變化率動量定理動量守恒定律牛頓運(yùn)動定律動量結(jié)構(gòu)框圖難點(diǎn)：變力作用的動力學(xué)問題；重點(diǎn)概念：質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系的動量；力的沖量；規(guī)律：牛頓運(yùn)動定律；動

8、量定理的微分形式和積分形