系统的功能定理机械能守恒定律能量守恒定律.ppt

1,守恒定律及其在力学中的应用,第 三 章,3.3 系统的功能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律,2,本节内容概要,功能原理 机械能守恒定律 能量守恒定律,本节教学要求,掌握质点系的功能原理。 理解机械能守恒定律和能量守恒定律的物理意义。 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，会计算简单系统在平面内运动的简单力学问题。,3,3.3.1 系统的功能定理,系统动能定理,4,机械能,系统的功能定理,系统机械能增量等于外力和非保守内力作功之和 。,5,1）系统能量改变与功的关系；,2）适用惯性系；,3）改变系统机械能方法,6,3.3.2 机械能守恒定律,机械能守恒定律,功能原理,7,考虑下列四个实例你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? (A)物体作圆锥摆运动 (B)抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力） (C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升 (D)物体在光滑斜面上自由滑下,讨论,8,如下图所示的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，物体 A 和 C, B 和 D 之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压 A 和 B， 使弹簧压缩，然后撤掉外力， 则 A 和 B 弹开过程中， 对 A、B、C、D 组成的系统：,（A）动量守恒，机械能守恒 ； （B）动量不守恒，机械能守恒 ； （C）动量不守恒，机械能不守恒 ； （D）动量守恒，机械能不一定守恒 。,9,3.3.3 能量守恒定律：对一个与自然界无任何联系的系统来说, 系统内各种形式的能量可以相互转换，但是不论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭。,（1）生产实践和科学实验的经验总结； （2）能量是系统状态的函数； （3）系统能量不变, 但各种能量形式可以互相转化； （4）能量的变化常用功来量度,10,如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出以地面为参考系，下列说法中正确的说法是 （A）子弹的动能转变为木块的动能 （B）子弹木块系统的机械能守恒 （C）子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功 （D）子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热,讨论,11,下列各物理量中，与参考系有关的物理量是哪些？（不考虑相对论效应） (1) 质量 (2)动量 (3) 冲量 (4) 动能 (5)势能 (6)功,答 动量、动能、功。,守恒定律的意义,不究过程细节，而能对系统状态下结论。,12,2）查受力，分析功；,1）选系统，看运动；,3）审条件，用定理；,4）明状态，列方程。,利用功能关系解题步骤,13,例 1 雪橇从高50 m的山顶A点沿冰道由静止下滑, 坡道AB长为500 m滑至点B后，又沿水平冰道继续滑行，滑行若干米后停止在C处. 若=0.050求雪橇沿水平冰道滑行的路程.,14,解：,15,例 2 一轻弹簧, 其一端系在垂直放置的圆环的顶点P，另一端系一质量为m 的小球, 小球穿过圆环并在环上运动(=0)。开始球静止于点 A, 弹簧处于自然状态，其长为环半径R；,当球运动到环的底端点B时，球对环没有压力。求弹簧的劲度系数。,16,解：弹簧、小球和地球系统,只有保守内力做功,系统,即,又,所以,17,2）动量方法（时间）；,1）动力学方法（加速度）；,3）能量