第六节 机械能与机械能守恒定律.ppt

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1、第六节机械能与机械能守恒定律100323动量——冲量动量定理动量守恒定律动能——功动能定理能量守恒定律★对比一、功与功率1、常力的功2、★变力的功元功总功2、功率平均功率瞬时功率功率的数量级：睡觉70－80W行走170－380W听课70－140W跑步700－1000W●●问题1：外力做功等于多少？★二、动能与动能定理（要求会证明）●●●问题2：如何证明？如何应用牛顿定律证明？●问题3：问题4：常力做功？还是变力做功？切向力做功？还是法向力做功？●●●●注意1：注意2：如何图示？如何语言表叙？问题5：如图所示，取位移元，并将力沿法向和

2、切向分解为与，因为，故法向分力不做功；而切向分力与位移元方向一致，即。所以元功根据第二定律，有所以（）两边积分，得动能定理：外力对质点所做的功，等于质点动能的增量。例1、P843-21问题1：常力做功？还是变力做功？问题2：写出变力的表达式（设位移为）问题3：确定研究对象，分析规律与特征●铁锤有何变化？两次敲击钉子的速度相同，说明什么意义？●钉子有何变化？遵循什么规律？●确定研究对象：钉子？木板？铁锤？怎样做简明扼要的文字叙述和分析说明以铁锤和钉子为研究对象，钉子因获得初动能，克服木板阻力而做功。因为铁锤两次敲击钉子的速度相同，所以

3、钉子两次获得的初动能相等。根据动能定理，钉子两次克服阻力所做的功应相等。根据变力做功的公式，有：积分并整理上式，有：解之，得：钉子第二次进人木版深度：▲★三、势能——源于保守力做功的特征问题1：力与功有何关系？引力重力弹性力问题2：推测三种力的功函数形式问题3：有何共同特点？功值只与始末位置有关，而与作功路径无关保守力（意义/特征）势能▲保守力特征的数学表示：保守力沿任意闭合路径一周所作的功恒为零。●由相对位置决定的能量称为势能问题4：什么是势能？重力的功重力势能？弹性力的功弹性势能？引力的功引力势能？★保守力的功等于势能增量的负值

4、何谓“增量”？其值一定为负吗？●只有对保守力，才能引入势能的概念●势能的相对性，势能值与势能零点有关重力势能：一般选地面的重力势能为零；引力势能：零点选在无穷远点；弹性势能：零点选在弹簧的平衡位置。●势能属于系统重力势能：物体和地球组成的系统引力势能：两个物体组成的系统引力势能：物体和弹簧四、功能原理机械能守恒定律外力与非保守内力对系统作功之和，等于质点系机械能的增量★机械能守恒定律：★作用于质点系的外力和非保守内力作功之和等于零时，质点系的机械能守恒。若则例一：P823-2问题1选什么系统？问题2内力有哪几个？是否为保守力？问题3

5、外力有哪几个？是否需要考虑保守力问题？问题4动量是否守恒？为什么？问题5机械能是否守恒？为什么？例二：P823-4问题1选什么系统？问题2内力有哪几个？是否为保守力？问题3外力有哪几个？是否需要考虑保守力问题？问题4动量是否守恒？为什么？问题5机械能是否守恒？为什么？例三：P853-25问题1选什么系统?问题2问题3整个过程由哪几个分过程组成?在每一个分过程中，动量与机械能是否守恒？为什么？怎样作简明扼要的文字叙述？问题4以、为系统，因与水平面无摩擦力作用，系统水平动量守恒；又因合外力与保守内力为零，系统机械能守恒。设子弹射入靶内最

6、大深度时，两者的共同速度为，弹簧的最大压缩量为，则有：①②怎样根据方程特点，给出必要的中间步骤？问题5两式相除并整理：③④两式恒等变换为：所以：即：