《大学物理简明教程》全套教学课件

《大学物理简明教程》第1章

基础知识第2章

质点运动学第3章

质点动力学第4章

刚体力学第5章

静电场第6章

热力学全套可编辑PPT课件

第1章

基础知识/01目

录1.1国际单位制1.2矢量基础及运算1.3微积分基础本课件是可编辑的正常PPT课件

本章介绍物理学的基础知识，包括国际单位制及数学知识。国际单位制在物理学中具有至关重要的作用，它为物理量的测量和表达提供了一个统一的标准。物理学与数学是自然科学中最为基础且紧密相连的两个学科，在探索自然界的过程中，数学不仅是物理学的语言，更是解决物理问题的关键工具。本章介绍的数学知识有两部分：矢量基础和微积分基础。本章导读本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制1.1.1SI基本单位及定义物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cdSI的基本单位

国际单位制(InternationalSystemofUnit,SI)是由国际计量大会采纳和推荐的一种一贯单位制。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制(1)

长度单位——米(m)米（meter）的定义起源于法国，1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点距离的千万分之一，并与随后确定了国际米原器。随着人们对计量学认识的加深，米的定义几经修改，1983年第17届国际计量大会对米的定义更新为：米等于光在真空中1/299792458s时间间隔内所经路径的长度。(2)质量单位——千克(kg)千克（kilogram）是质量单位，等于国际千克原器的质量。国际千克原器由一种铂合金制成，即90%铂及10%铱（按质量比），然后把这种合金用机器造成39.17mm的直立圆柱体。2018年第26届国际计量大会重新将1kg被定义为“对应普朗克常数为6.62607015×10-³⁴J·s时的质量单位”，其原理是将移动质量1kg物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力，再通过质能转换公式算出质量。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制(3)时间单位——秒(s)秒(second)是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间(第13届国际计量大会，1967年)。这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的，而且所在的环境是零磁场、海平面。在这样的情况下被定义的秒，与天文学上的历书时所定义的秒是等效的。(4)电流单位——安培(A)安培(Ampere)是电流的单位。在真空中，截面可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10－7N，则每根导线中的电流为1A。第26届国际计量大会通过决议，将1A定义为“1s内（1/1.602176634）×1019个电子移动所产生的电流强度”。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制(5)热力学温度单位——开尔文(K)

热力学温度单位开尔文(Kelvins)是水三相点热力学温度的1/273.16(第13届国际计量大会，1967年)。开尔文常用于测量光源的色温，色温基于黑体发出的光的颜色取决于辐射体的温度的原理，温度低于约4000K的黑体为浅红色，温度高于约7500K为浅蓝色。(6)物质的量单位——摩尔(mol)

摩尔(mole)是一个系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合(第14届国际计量大会，1971年)。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制(7)光强度单位——坎德拉(cd)坎德拉(cdle)是一光源在给定的方向上的发光强度，该光源发出频率为450×1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr(第16届国际计量大会，1979年，决议3)。1坎德拉=1流明/球面度，与1国际烛光等值。1.1.2

SI辅助单位及定义物理量名称单位名称单位符号平面角弧度rad立体角球面度srSI辅助单位1弧度就是在一圆内两条半径间的平面角，这两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等。1球面度是一个顶点位于球心，在球面上截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积的立体角的大小。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制1.1.3

SI词头SI词头表示单位的倍数和分数，词头是SI的重要组成部分，词头和SI单位组合可以更简洁地表达量值。随着数据科学和数字存储等领域的快速发展，以前的SI词头已逐渐不能满足超大、超小科学数据的表达需求。2022年第27届国际计量大会通过决议，引入4个SI新词头ronna、ronto、quetta、quecto，分别表示1027、10-27、1030、10-30。因数英文符号名称1030quettaQ昆[它]1027ronnaR容[那]1024yottaY尧[它]1021zettaZ泽[它]1018exaE艾克萨1015petaP拍它1012teraT太[拉]109gigaG吉[咖]106megaM兆103kilok千102hectoh百101decada十SI词头10-1decid分10-2centic厘10-3millim毫10-6microμ微10-9nanon纳[诺]10-12picop皮[可]10-15femtif飞[母托]10-18attoa阿[托]10-21zeptoz仄普[托]10-24yoctoy幺[科托]10-27rontor柔[托]10-30quectoq亏[科托]本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制1.1.4

具有专门名称的SI导出单位物理量名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示频率赫兹HzHz＝s－1力，重力牛顿NN＝kg·m/s2压力，压强，应力帕斯卡PaPa＝N/m2＝m－1·kg·s－2能量，功，热量焦耳JJ＝N·m＝m2·kg·s－2功率，辐射能通量瓦特WW＝J/s＝m2·kg·s－3电荷量库仑CC＝A·s电压，电动势，电位伏特VV＝M/A＝m2·kg·s－3·A－1电容法拉FF＝C/A＝m－2·kg－1·s4·A2电阻欧姆ΩΩ＝V/A＝m2·kg·s－3·A－2具有专门名称的SI导出单位物理量名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示电导西门子SS＝Ω－1＝m－2·kg－1·s3·A2磁通量韦伯WbWb＝V·s＝m2·kg·s－2·A－1磁通量密度特斯拉TT＝Wb/m2＝kg·s－2·A－1电感亨利HH＝Wb/A＝m2·kg·s－2·A－2摄氏温度摄氏度℃℃＝K－273.15光通量流明lmlm＝cd·sr光照度勒克斯lxlx＝lm/m2＝m－2·cd·sr导出单位是由基本单位、辅助单位通过定义、定律或一定的关系推导得到。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.1国际单位制物理量名称单位名称符号用SI基本单位和SI导出单位表示放射性活度贝可勒尔BqBq＝s－1吸收剂量

比授予能戈瑞GyGy＝J/kg＝m2·s－2比释动能

剂量当量希沃特SvSv＝J/kg＝m2·s－2因人类健康安全防护需要而确定的具有专门名称的SI导出单位单位名称单位符号用SI单位表示的值分min1min＝60s时h1h＝60min＝3600s日d1d＝24h＝86400s度°1°＝(π/180)rad[角]分′1′＝(1/60°)＝(π/10800)rad[角]秒″1″＝(1/60)′＝(π/648000)rad升L,11L＝1dm3＝10－3m3吨t1t＝103kg部分与SI并用的单位本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算1.2.1标量

标量只有大小（当然有正负），例如：质量、长度、时间、密度、能量、温度、电流、功、动能、势能等。1.2.2矢量矢量的表示不但有大小，还有方向。例如：位移、力、速度、加速度、动量、电场强度等。这一类物理量叫做矢量。矢量的几何表示矢量是具有大小和方向的量，通常用带箭头的线段表示，箭头指向方向，线段长度代表大小。矢量几何表示本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算大小：（矢量的模）字母上面加箭头，或用黑体字解析表示：直角坐标系下矢量表示：本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算

矢量相等：大小相同，方向相同。（1）长度相等且平行（即在同一直线上或在彼此平行的直线上）。（2）两矢量的指向相同。

标量不能与矢量相等，即：1.2.3矢量运算1加减法

含平行四边形法则

和三角形法则同一方向上的分量的运算如同标量一样。不同方向上的分量不能合并同类项，要按矢量加法法则叠加。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算例：

A=2i+3j+k

B=2j+k求

A+B,A-B三个矢量相减、数乘运算同两个矢量的相同。2、数乘则：本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算3矢量的标积（点积）可能若特别注意：标积的性质：遵守交换律遵守分配律本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算4矢量的矢积（叉积、叉乘）是一个轴矢量方向判定：大小：平行四边形面积右手螺旋前进右手四指由叉乘号前的矢量方向，沿小于π的夹角旋转到叉乘号后的矢量方向时拇指的指向。积矢量垂直于两叉乘矢量所确定的平面。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算矢积的性质：不遵守交换律但遵守分配律本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算利用行列式求解矢量的叉乘：本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.2矢量基础及运算例：

已知A=2i+3j+k，

B=2j+k，

求A+B,A-B,A·B

A=i+2j+3k

B=i+2j+k

例：已知求本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础1.3.1函数1

常量

在讨论某个问题时，仅取一个固定值的量。例如4、20、p等都是常量。表示常量的数称为常数。2

变量

在讨论某个问题时，可取不同数值的量。例如在谈论几何中的圆时，圆的半径r就是一个变量。变量与常量是两个有着明显区别的概念。3

函数

在某个自然或技术过程中，经常会同时出现两个或更多个的变量。而这些变量不是孤立地在变化，它们之间有着相互关系、也可能互相依赖且遵循着一定的规律变化着。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础例1初速度为0的物体在自由落体时，路程s与时间t是两个相关变量，路程随时间的变化而变化，它们之间的关系可以用下列式子表示：在物理学中有很多这样的例子，例如：圆的面积A和半径r的关系、电阻一定的情况下电压V和电流的关系

I等都是表达了两个数集之间的一种对应关系，根据这样的规律在一个实数集内取定一个数值时，按照对应规律，另一个数集内有唯一的数与之对应。（

g

是重力加速度）本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础1.3.2导数与微分本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础

许多物理物理量和物理定律都是描述变化率的，因而可以用导数来表示。例如速度、加速度、电磁感应定律等。因物理中有大部分的物理量都是时间的函数，例如运动着的汽车所经历的路程、大气的温度等等，总之表征系统状态随时间变化的物理量都是以时间为自变量的函数，故在求这些函数的导数时是对时间求导，即对时间的变化率。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础3

常用导数公式

常用函数的导数本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础1.3.3函数的微分本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础物理学中的微分用于描述物理量的非线性变化情况，而且感兴趣的不是函数的微分，而是函数的增量。当自变量的微分很小时，函数的微分近似等于函数的增量。从物理上看行，只要自变量的微分是个小量，函数的微分就可以写成函数的增量，正因如此，在物理学中总是把微分当作小量用。例如：dt可以表示微小时间间隔、dT可以表示微小温差、dW可以表示元功等等。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础2

常用微分公式常用函数的微分本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础1.3.4

函数的不定积分本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础3

不定积分公式由于积分是微分的逆运算，所以很自然地可以由导数的公式对应的得到如下表所示的积分公式（C为常数）.本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础4

换元积分法换元积分法是复合函数微分法的逆运算.即：引进一个恰当的中间变量，使积分号里的微分，变换为以中间变量为自变量的基本函数的微分.这种变换，应符合等量置换的规则。例

求解：以u=ax+b为中间变量，则du=adx，即则本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础5、函数的定积分本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础图

2本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.3微积分基础本课件是可编辑的正常PPT课件1.1国际单位制

1.4阅读材料1.4.1

课程思政一枚有趣的纪念邮票函数发展史1.4.2

生活、生产及工程应用国际单位制的重要性活跃于各领域的矢量无处不在的微积分本课件是可编辑的正常PPT课件第2章

质点运动学/02运动是物质的固有属性，自然界的一切物质处于永恒的运动和变化中。斗转星移云蒸霞蔚火山爆发物体之间或同一物体各部分之间相对位置的变化称为机械运动（简称运动），它是自然界中最简单、最基本的运动形式。在力学中，研究物体的运动状态随时间变化规律的学科称为运动学。本章导读本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述2.1.1质点与质点系研究物体的运动时，在某些情况下却可以不考虑物体的大小和形状，从而使问题简化。例，一列火车由南昌开往北京，当讨论火车的运行速度或运行时间这类问题时，由于列车的长度比南昌到北京的距离小得多，所以就可以不考虑列车的长度。例，地球的绕日运动中，地球的大小、形状及其变化对地球公转的影响可忽略。在这些情况下，物体的形状和大小可忽略不计，可以把物体看作一个有质量的点，或者说可以用一个有质量的点来代替整个物体，这样的点就称为质点。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述没有大小和形状但具有物体的全部质量的点——质点说明质点是现实物体在一定条件或情况下的合理抽象。目的：简化问题，突出问题的主要方面实质：理想模型（理想化方法之一）关键：在于所研究问题的性质。当物体的大小或形状对所研究的问题无法忽略时，可以把物体分割成很多个小部分。当分割的每部分足够小时(小到对所研究的问题没有影响时)，则该部分可以视作质点。由此这个物体可以看成是由无数个质点组成的质点系。某种情况下，并不是所有物体可视作质点，但均可视作质点系。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述2.1.2时间和空间绝对的空间就其本质而言是与任何外界事物无关的，它从不运动，并且永远不变。时间和空间是依赖于物质存在的，没有物质就不会有时空。随着科技的进步，人们对空间的探索有了很大的进步。目前探索到的最大空间尺度是哈勃半径，高达1027米；最小的是普朗克长度，约为10-35米。时刻：表示某一个时间点时间：表示时间点到时间点的那一段。任何情况下，时刻都不会成为时间，时刻也不可能代表时间。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述2.1.3参考系与坐标系运动是绝对的，但对运动的描述却是相对性。物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述参考系：要描述一个物体的运动，需以某个物体作为参考，这个被选作参考的物体称为参考系。说明(1)不存在绝对参考系，只存在相对参考系。(2)参考系的选择是任意的，主要根据问题的性质和研究方便而定。(3)

通常，研究地面上的物体运动时，以地面作为参考系；在不指明参考系时，通常是以地球为参考系的。例，地球的绕日公转运动时，以太阳为参考系；而月球绕于地的公转时，宜以地球为参考系。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1质点及其描述坐标系：要想定量地描述物体的运动，就必须在参考系上建立一套度量系统或标尺，对物体的运动进行测量。这种带有度量系统的参考系称为坐标系。说明(1)坐标原点一般选在参考系上，并取通过原点且标有单位长度的有向直线作为坐标轴。(2)坐标系是由参考系抽象而成的数学框架

常用的坐标系：平面直角坐标系空间直角坐标系平面极坐标系自然坐标系本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量2.2.1位置矢量在选定的直角坐标系里，将一由坐标系原点指向质点所在空间位置的有向线段称为位置矢量，简称位矢，用符号r表示。大小为r或

。质点的位矢与参考点的选择有关。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量2.2.2运动方程

随着时间的变化，质点的位置也会发生改变，而描述质点所在空间随时间变化的函数称为运动方程。因此

r是

t的函数，可写为

r=r(t)。矢量式r(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k标量式：相互转换质点运动的空间轨迹称为轨迹方程。求解轨迹方程的思路如下：运动方程寻找其标量式消去变量时间t轨迹方程本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量例1：已知质点的位置矢量为r

=15t2i+(4-20t2)j

(SI)，求轨迹方程。解：依据矢量式，可得标量式如下：消去t则该质点的轨迹方程为4x+3y-12=0（直线运动）例2：已知质点的运动方程r=0.8costi+0.8sintj(SI)，求轨迹方程。解：将运动方程的矢量式转换为标量式，可得x=0.8costy=0.8sint消去tx2+y2=0.82这是一个圆心在坐标原点，半径为0.8m的圆周运动。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量2.2.3位移与路程

从物体的初位置指向末位置的有向线段称为位移。位移既有大小，也有方向，故为矢量。表达式为：Δs

ΔrAr1r2

OBvvv在直角坐标系中：位移大小：位移方向：由A指向B。路程Δs是质点通过的实际路径长度，与质点运动轨迹有关，故为标量。一般情况下，Δs≥本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量例3：已知质点的运动方程为r=(3t+6)i+(2t3+2t-4)j

(SI)，求2s内质点的位移和第2s内质点的位移。解：2s内指：0~2s第2s内指：1~2s当t=0s时，r0=6i-4j(m)当t=1s时，r1=9i(m)当t=2s时，r2=12i+16j(m)则，2s内质点的位移Δr=r2-r0=6i+20j(m)

第2s内质点的位移Δr=r2-r1=3i+16j(m)本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量2.2.4速度与速率物理学中用速度表示运动的快慢。物体的位移与发生这一位移所用时间的比值，称为物体运动的速度。速度不但有大小，而且有方向，矢量。速度的大小称为速率。速度等于位置矢量对时间的一阶导数本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量

速率是个标量，不需要考虑质点的运动方向。质点在一段时间间隔内运动的路程与所需时间的比值称为平均速率，即。在极限情况下，可得瞬时速率为速率等于路程对时间的一阶导数总结：平均速度的大小≠平均速率瞬时速度的大小=瞬时速率本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量2.2.5加速度加速度：描述质点运动速度的大小和方向随时间变化快慢的物理量，通常用字母a来表示。(1)平均加速度本课件是可编辑的正常PPT课件2.2描述质点运动的物理量(2)瞬时加速度加速度等于速度对时间的一阶导数或位置矢量对时间的二阶导数直角坐标系中加速度大小为本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题求导问题：已知质点的运动方程，求解任意时刻质点的速度和加速度的问题；质点的运动方程求导

速度求导

加速度积分问题：已知质点的加速度和初始条件，求任意时刻质点的速度和运动方程的问题。

加速度积分

速度积分位矢(运动方程)消t

轨迹方程质点运动学中的两类问题，分别为求导问题和积分问题，两者互为逆运算。本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题2.3.1求导问题(1)利用求导，求解相关物理量例4：已知质点的运动方程为r=2ti+(2-t2)j

(SI)，求：（1）从t=0s到2s过程中质点的位移以及平均速度；（2）t=2s时质点的速率及加速度大小。解：（1）t=0s时位置矢量，r0=2j(m)

t=2s时位置矢量，r2=4i-2j(m)

则从t=0s到2s过程中质点的位移Δr=r2-r0=4i-4j(m)，平均速度2i-2j(m/s)

（2）任意时刻的速度

，t=2s时的速度v2=2i-4j(m/s)

则2s时的速率大小(m/s)

任意时刻的加速度

，则t=2s时加速度大小本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题(2)利用加速度可以精准判定质点的运动状态(3)可计算质点直线运动的路程例5：一质点沿Ox轴运动，运动方程可表示为x=6t-t2，则质点在t=1s到t=4s之间经过的路程。解：可得质点任意时刻的速度

，加速度说明质点在作匀减速直线运动。令v=0可得t=3s,说明质点在3s时改变了运动方向，如右图所示。1~3s内，质点的位移大小s1=x3-x1=9m-5m=4m3~4s内，质点的位移大小s2=x4-x3=8m-9m=-1m则质点经过的路程s=|s1|+|s2|=4m+|-1m|=5m本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题2.3.2积分问题

已知速度或加速度的数学表达式，以及相关初始条件的情况下，可以求出质点的运动方程等。由速度

变换形式，可得已知速度v及初始时刻t0、初位置r0两边同时积分，有：由速度

变换形式，可得已知速度a及初始时刻t0、初速度v0两边同时积分，有：本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例6：一质点有一恒定的加速度a=8i+3j

，当t=0时，此质点的速度v=0，所处的位置矢量r0=6i+2j，求质点在t=2s时的位置矢量和速度。解：（1）由

，可得同理，由

，可得将t=2s代入可得本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例7：某质点沿x轴作直线运动，加速度可以表示为a=2t+5。当t=0时，质点处于x0=6m处，初速度为2m/s，求位置坐标随时间的变化式。解：（1）由题意，根据

，速度为同理，由

，可得坐标位置本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例8：跳水运动员以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐渐减速，现假设加速度与速度成正比，比例系数为k，求运动员跳入水中的深度l是多少？解：现以水面为坐标原点，竖直向下为x轴的正方向，建立一维坐标系由题意，有

，由于

代入上式可得运动员位于水面的速度为v0，设运动到最低点的速度将为0。上式两边同时乘以dx,然后积分，可得故入水深度为本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例8：跳水运动员以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐渐减速，现假设加速度与速度成正比，比例系数为k，求运动员跳入水中的深度l是多少？解：现以水面为坐标原点，竖直向下为x轴的正方向，建立一维坐标系由题意，有

，由于

代入上式可得运动员位于水面的速度为v0，设运动到最低点的速度将为0。上式两边同时乘以dx,然后积分，可得故入水深度为本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例8：跳水运动员以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐渐减速，现假设加速度与速度成正比，比例系数为k，求运动员跳入水中的深度l是多少？解：现以水面为坐标原点，竖直向下为x轴的正方向，建立一维坐标系由题意，有

，由于

代入上式可得运动员位于水面的速度为v0，设运动到最低点的速度将为0。上式两边同时乘以dx,然后积分，可得故入水深度为本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例8：跳水运动员以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐渐减速，现假设加速度与速度成正比，比例系数为k，求运动员跳入水中的深度l是多少？解：现以水面为坐标原点，竖直向下为x轴的正方向，建立一维坐标系由题意，有

，由于

代入上式可得运动员位于水面的速度为v0，设运动到最低点的速度将为0。上式两边同时乘以dx,然后积分，可得故入水深度为本课件是可编辑的正常PPT课件2.3质点运动学中的两类问题例8：跳水运动员以v0的初速度入水，之后由于受阻力而逐渐减速，现假设加速度与速度成正比，比例系数为k，求运动员跳入水中的深度l是多少？解：现以水面为坐标原点，竖直向下为x轴的正方向，建立一维坐标系由题意，有

，由于

代入上式可得运动员位于水面的速度为v0，设运动到最低点的速度将为0。上式两边同时乘以dx,然后积分，可得故入水深度为本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动2.4.1圆周运动的线量描述切向单位矢量法向单位矢量特点：轨迹上各点处，自然坐标轴的方位不断变化。自然坐标系本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动质点沿半径为R的圆周从A点运动到B点，经过的时间为Δt，速度从vA变化为vB。在此过程中，速度的大小、方向均发生了变化。设|vB|>|vA|，圆弧对应的圆心角为Δθ。将A、B两点的速度，运用矢量平移不变性进行平移，可得运用径向增量的方法，截取一段距离。然后连接AC两点，则本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动，思考：AC有向线段和CB有向线段分别代表什么速度？

AC有向线段在自然坐标系的法向坐标轴上，表示速度方向的变化，称为法向速度，用vn表示。

CB有向线段在自然坐标系的切向坐标轴上，表示速度大小的变化，称为切向速度，用vτ表示。即在自然坐标系中，速度被分为两部分，且相互垂直。本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动于是，在自然坐标系中，圆周运动的加速度可以表示为：在自然坐标系中，圆周运动的加速度可分解为互相垂直的法向加速度和切向加速度。切向加速度

，表示速度大小对时间的变化率。切向加速度

，表示速度方向对时间的变化率。总加速度大小

，方向本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动注意：在非匀速圆周运动中，总加速度并不一定指向圆心特例：匀速圆周运动的线量描述匀速圆周运动时，速度大小为常数，即每时每刻速率v相等此时，总加速度一定指向圆心本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动例9：风扇边缘上一质点在转动过程中经过的路程与时间的关系为s=at3+4bt，其中a、b均大于0。已知风扇的半径为r，求质点在

t时刻的加速度大小。解：已知路程，可得质点任意时刻的速率切向加速度法向加速度则总加速大小本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动2.4.2圆周运动的角量描述质点做圆周运动时，除了用线量描述之外，还可以用角量来描述。（1）角位置θ质点在平面内作半径为

R

的圆周运动，对于任一点

P

的位置，可以由（R,θ）来确定。将

θ

称为角位置（单位：弧度，rad）方向规定：逆时针方向角度为正值，反之为负。（2）角位移Δθ在Δt

时间段内，质点所在位置的变化量，称为角位移，用

Δθ表示Δθ=θ2-θ1（rad）本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动（3）平均角速度

（rad/s）瞬时角速度

（rad/s）角速度等于角位置对时间的一阶导数（4）平均角加速度

（rad/s2）瞬时角加速度

（rad/s2）角加速度等于角速度对时间的一阶导数或角位置对时间的二阶导数本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动2.4.3圆周运动线量与角量关系Δs

=RΔθ(1)

弧长与圆心角的关系弧长=半径×圆心角弧度数(2)

线速度与角速度的关系(3)

线加速度与角加速度的关系切向加速度法向加速度总加速度大小本课件是可编辑的正常PPT课件2.4圆周运动例10：一质点沿半径R=0.5m的圆作圆周运动，运动方程为

θ=t2+2t+9(SI)，求t=1s时质点的加速度大小。法向加速度则2s时质点的总速度方法一:由题意可得，任意时刻角速度，角加速度为则t=2s时，切向加速度方法二：由题意可得，任意时刻的角速度由线量与角量的关系可得，线速度为则t=2s时，切向加速度法向加速度则2s时质点的总速度本课件是可编辑的正常PPT课件2.5阅读材料2.5.1课程思政时间和空间的发展史坐标系的发展史

质点模型的发展史运动描述的发展史2.5.2生活、生产及工程应用参考系的应用质点模型的应用

位置矢量的应用运动方城的应用曲线运动的应用本课件是可编辑的正常PPT课件Thanks

大学物理质点动力学/03本章导读质点运动学只研究质点的运动状态随时间的变化规律，而未涉及其运动状态变化的原因。研究质点之间的相互作用，以及这种作用所引起的质点运动状态变化规律的学科称为质点动力学。质点动力学最基本的定律是牛顿运动定律。本章将主要介绍牛顿运动定律及其应用，并介绍一些运动的守恒量和守恒定律。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1力学基础知识3.1.1常见力的介绍（1）万有引力：宇宙中任何物体之间都存在着一种相互吸引力。

万有引力定律：在两个相距为r，质量分别为的质点间有万有引力，其方向沿着它们的连线，大小与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识万有引力定律的矢量表达式为式中，负号表示受到对其施加的万有引力的方向与指向的单位矢量的方向相反。G是万有引力常量，经实验测得

本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件（3）弹力：发生弹性形变的物体，其内部产生的欲使其恢复形状的力。弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间，它的方向总是垂直于接触面指向对方。常见的弹力有：弹簧被拉伸或压缩时作用于物体上的力，绳索被拉紧时所产生的张力，重物放在支承面上所产生的正压力（作用在支承面上）和支持力（作用在重物上）等。3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件（4）摩擦力：两个相互接触的物体做相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。在平动的情况下，摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力。3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.1常见力的介绍3.1力学基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件1、关于物体重力，说法错误的是（

）A.物体重力是由于地球对物体的吸引而产生。B.物体重心就是重力作用点。C.物体重力方向总是垂直向下。D.地面上的任何物体都有重力。C3.1力学基础知识练习本课件是可编辑的正常PPT课件2、体操运动员在上单杠之前总要在手上涂些镁粉，是为了

，采用的方法是

;而在杠上做回环动作时，手握杠又不能太紧，这是为了

摩擦，采用的方法是

。增大摩擦增大接触面的粗糙程度减少减少压力3.1力学基础知识练习本课件是可编辑的正常PPT课件3.1力学基础知识3、如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为(）A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条坚直线上练习D本课件是可编辑的正常PPT课件4、如下图所示的情景中，两个物体a、b(a、b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是（

）B3.1力学基础知识练习本课件是可编辑的正常PPT课件3.1.2力的合成与分解1、力的合成

力的合成是指用一个力等效地代替两个或两个以上作用在同一点上的力。这一个力称为那几个里的合力，而原来的那几个里称为这个合力的分力，求力的合力的过程遵循平行四边形法则。

两个共点力的合力范围为：3.1力学基础知识

平行四边形定则：本课件是可编辑的正常PPT课件3.1力学基础知识2、力的分解

力的分解是将一个力化作等效的两个或两个以上的分力，是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形法则。一个力可分解成无穷多组的共点力。通常情况下，把物体受的某个力在直角坐标系中进行分解，这种分解方法称为正交分解。3.1.2力的合成与分解本课件是可编辑的正常PPT课件5、有三个共点力，大小分别为F1=1N、F2=2N、F3=5N，则这三个共点力的合力F取值范围为（

）A．0N≤F≤8NB．1N≤F≤8NC．2N≤F≤8ND．3N≤F≤8N6、质点受到两个相互垂直的恒力作用，其中一个力大小为4 N，另一个力大小为3 N，则合力的大小为

（

）

A．1 NB．5 NC．7 ND．12 NB3.1力学基础知识练习C本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律牛顿（英国，物理学家数学家)(1643－1727）本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律3.2.1牛顿第一定律牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。惯性：物体在不受外力时，都具有保持其静止或匀速直线运动状态不变的特性。

惯性是物体本身所具有的属性，它与物体是否受力、是否运动无关，也与物体的运动速度无关。力是使物体运动状态发生改变的原因。

由于物体具有惯性，所以要使其运动状态发生变化，必须有其他物体对它作用。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.2牛顿第二定律牛顿第二定律：运动的变化与所受的合外力成正比，其方向为合外力作用的方向。牛顿将“运动”一词定义为物体（应理解为质点）的质量和速度的乘积，我们将这一乘积称为物体的动量。3.2牛顿运动定律本课件是可编辑的正常PPT课件3.2.2牛顿第二定律3.2牛顿运动定律本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律3.2.2牛顿第二定律应用牛顿第二定律时需注意：牛顿第二定律只适用于质点的运动，且只适用于惯性系。牛顿第二定律所表示的合外力F与加速度a之间的关系是瞬时对应关系。牛顿第二定律体现力的叠加原理。本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律应用牛顿第二定律时需注意以下几点：（1）牛顿第二定律只适用于质点的运动，且只适用于惯性系。定律中的质量是物体惯性大小的量度，称为惯性质量。（2）牛顿第二定律所表示的合外力F与加速度a之间的关系是瞬时对应关系。当某时刻物体受外力时，该时刻物体就具有加速度；但外力一旦消失，加速度就变为零。这说明，力是使物体产生加速度的原因。（3）牛顿第二定律体现力的叠加原理，即当几个外力同时作用于同一物体时，合外力F所产生的加速度a，等于每个外力单独作用时所产生的加速度的矢量和。3.2.2牛顿第二定律本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律3.2.3牛顿第三定律应用牛顿第三定律时需注意：作用力和反作用力同时产生，同时消失，任何一方不能孤立地存在。作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其效果不能相互抵消。作用力和反作用力是属于同种性质的力。本课件是可编辑的正常PPT课件

1、一木块在水平面上作匀速直线运动，以下哪对力为作用力与反作用力（

）

A．木块受到的重力与支持力

B．木块对水平面的压力与水平面对木块的支持力

C．木块受到的推力与摩擦力D．木块受到的推力与水平面受到的摩擦力3.2牛顿运动定律练习B本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律惯性参考系：适用于牛顿定律的参考系，简称惯性系；非惯性系：不适用于牛顿定律的参考系。判定原则：一个参考系是否为惯性系一般要由实验和观察的结果来判定。我们习惯于用地球作为惯性系来对一般宏观物体的运动进行研究，这是因为以地球为参考系，牛顿定律成立。3.2.4惯性系与非惯性系本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律小球受到的合外力不等于零，但是却处于静止状态，如果那位观察者坚信牛顿定律是正确的话，那么他能够作出的唯一解释是：还有一个未知力作用在小球上，三个力相互平衡。3.2.4惯性系与非惯性系本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律我们把适用于牛顿定律的参考系称为惯性参考系，简称惯性系；而把不适用于牛顿定律的参考系称为非惯性系。

我们回到卡车上，小球受到的合外力不等于零，但是却处于静止状态，唯一解释是：还有一个未知力

作用在小球上，

，G和

三个力相互平衡。我们把

称为惯性力，惯性力的大小为

，其方向与卡车加速度

的方向相反。3.2.4惯性系与非惯性系本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律，，问题一般分为两类已知物体的受力情况，求解物体的运动状态已知物体的运动状态，求解物体的受力情况选定研究对象，分析已知条件采用“隔离法”进行正确的受力分析，画出受力分析图。分析研究对象的运动状态，包括其运动轨迹、速度和加速度建立适当的坐标系，运用牛顿运动定律列方程，然后求解。基本步骤求解问题3.2.4牛顿运动定律的应用本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解1，，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解1，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解1，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解2，，本课件是可编辑的正常PPT课件例题讲解2，，3.2牛顿运动定律本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解2，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解3，，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解3，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解3，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律质量为10kg的质点在xoy平面内运动，其运动规律为:x=5cos4t+3(m),y=5sin4t-5(m),求t时刻质点所受的力。例题讲解4解：本课件是可编辑的正常PPT课件3.2牛顿运动定律例题讲解5，，本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.1动量，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理练习1、质量为m的小球，沿水平方向以速率v与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量增量为（

）

A．mv

B．0C．2mv

D．–2mvD本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理，，

一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，撞到墙壁后，沿同一直线以6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量变化了多少?例题讲解1

本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.2冲量，，3.3动量

冲量

动量定理(1)恒力产生的冲量

当物体受到恒力F的作用，则在t1~t2时间间隔内该力产生的冲量可表示为

冲量的单位是单位：牛·秒,（N·s）

冲量是矢量，恒力冲量方向与恒力方向一致。冲量是力在一段时间内的积累，是一个过程量。本课件是可编辑的正常PPT课件，(2)变力产生的冲量3.3.2冲量3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理，，3.3.2冲量动量和冲量的区别：(1)动量是状态量；冲量是过程量。(2)动量方向为物体运动速度的方向；冲量方向为速度变化的方向。本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3质点的动量定理，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3质点的动量定理，，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.3质点的动量定理，，3.3动量

冲量

动量定理1、平均冲力

动量定理在冲击、碰撞等问题分析中起到了至关重要的作用。在生活和工程中许多实际的撞击问题中，物体之间的作用力往往在极短的时间内发生，但

作用力的大小通常非常大，这种在物体碰撞的瞬时相互作用的力称为冲力。

冲力一般随时间的变化而变化，很难求解，则可用一平均冲力做的功代替该过程中的变力做的功，平均冲力

用表示，则有：

本课件是可编辑的正常PPT课件平均冲力在给定时间间隔内：由动量定理：

3.3动量

冲量

动量定理3.3.3质点的动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件

一定时延长作用时间减小平均冲力用所学知识解释下列现象！3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理2、质量为20g的子弹沿x轴正向以500m/s的速率射入一木块后，与木块一起仍沿x轴正向以50m/s的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为（

）A．9N·s

B．–9N·sC．10N·s

D．–10N·s练习A3、质量为2kg的物体初速度为5m/s，受到一个恒定外力作用4s后，速度变为9m/s。这个外力的冲量是（

）

A.8kg·m/s

B．16kg·m/s

C．4kg·m/s

D．18kg·m/sA本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理练习C4、质量分别为

和()，速度分别为

和

（

）的两质点A和B，受到相同的冲量作用下列表述正确的是（

）

A．A的动量增量的绝对值比B的小

B．A的动量增量的绝对值比B的大C．A、B的动量增量相等

D．A、B的速度增量相等本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理例题讲解1本课件是可编辑的正常PPT课件3.3动量

冲量

动量定理例题讲解1本课件是可编辑的正常PPT课件，，例题讲解2使用一个质量为5.0kg的铁锤将铁路道钉打进枕木里。铁锤和道钉接触时的速度是5.0m/s。如果打击时铁锤和道钉的作用时间是0.02s，求打击时的平均作用力（不计铁锤所受的重力）。3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件，例题讲解23.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.4质点系的动量定理，，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件区分外力和内力内力仅改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量。注意3.3动量

冲量

动量定理3.3.4质点系的动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件一辆煤车以v

=3m/s的速率从煤斗下面通过,每秒钟落入车厢的煤为m=500kg。如果车厢的速率保持不变,应用多大的牵引力拉车厢?设以地面为参考系，建立坐标系如图，解:

研究对象：

t时刻车中煤的总质量m和t+dt

时刻落入车厢的煤的质量dm

t

时刻和t+dt时刻系统水平总动量分别为:

dt时间内系统水平总动量增量为:由动量定理可得:mdmOx3.3动量

冲量

动量定理例题讲解3本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，将两个完全相同的小车A，B静止地放在光滑的水平面上，它们之间有弹簧（弹簧处于压缩状态），并用细线拴在一起。在水平面上记下两个小车内侧的位置。此时两个小车的总动量为零。3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，两个小车分开前的总动量与分开后的总动量是相等的。3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，，在物理学中，通常将发生相互作用的一组物体称为系统。外力：受到系统外部物体的作用力，内力：受到系统内部其他物体的作用力。动量守恒定律：一个系统不受外力或受到的外力之和为零时，这个系统的总动量保持不变。3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.3.5动量守恒定理，，应用动量守恒定律分析解决问题时，应该注意以下几点。3.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件，，例题讲解43.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件，，例题讲解43.3动量

冲量

动量定理本课件是可编辑的正常PPT课件3.4.1功和功率力对质点所做的功：作用于质点的力对空间的积累效应，用W表示。定义：作用于质点上的力与质点沿力的方向所发生的位移的乘积。，，3.4功与能

（1）恒力的功恒力F的方向与物体位移方向相同时，则该力对物体做的功为：当恒力F的方向与物体位移方向成一定夹角θ时，则该力对物体做的功为：本课件是可编辑的正常PPT课件说明：功是力矢量与位移矢量的标积，所以功是标量，只有大小，没有方向但功有正、负之分，功的正负由角θ决定当o<θ<时，cosθ>0，W>0，力对物体做正功；当θ=时，cosθ=0，W=0，力对物体不做功；当<θ<时，cosθ<0，W<0，力对物体做负功。在国际单位制中，功的单位是焦耳，用符号J表示，且

。该面积在x轴上方，表示为做功为正；该面积在x轴下方，表示为做功为负。3.4功与能本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.1功和功率，，

（2）变力的功本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.1功和功率，，功的意义：力作用的空间累积效应，标量。

各力的总功＝各力作功的代数和！功的计算：功是过程量，在直角坐标中，有：说明：本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.1功和功率平面自然坐标中：本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.1功和功率小结——变力的功的计算思路：第一步：分析质点受力情况，确定力随位置变化的关系；第二步：写出元功的表达式，选定积分变量；第三步：定积分限进行积分，求出总功。本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.1功和功率，，

（3）功率本课件是可编辑的正常PPT课件一个质点沿如图所示的路径运行，求力对该质点所做的功，（1）沿ODC；（2）沿OBC。解：（1）3.4功和能例题讲解1本课件是可编辑的正常PPT课件一个质点沿如图所示的路径运行，求力对该质点所做的功，（1）沿ODC；（2）沿OBC。解：（2）3.4功和能例题讲解1本课件是可编辑的正常PPT课件解

由题意可知3.4功和能例题讲解2本课件是可编辑的正常PPT课件例题讲解33.4功和能本课件是可编辑的正常PPT课件例题讲解33.4功和能（2）第2秒末的瞬时功率W本课件是可编辑的正常PPT课件例题讲解43.4功和能本课件是可编辑的正常PPT课件1、保守力的功（1）重力做功3.4.2保守力的功

势能3.4功和能本课件是可编辑的正常PPT课件(2)万有引力作功

设质量为m'的质点固定，另一质量为m的质点在m'

的引力场中从a点运动到b点。3.4功和能3.4.2保守力的功

势能本课件是可编辑的正常PPT课件

设光滑水平桌面上有一端固定的轻质弹簧，弹簧的另一端连接质量为m的物体，质点由a点运动到b点的过程中：选取弹簧自然伸长处为坐标的原点，当弹簧形变量为x时3.4功和能3.4.2保守力的功

势能(3)弹簧弹力作功本课件是可编辑的正常PPT课件保守力：力对质点做功而与质点移动的具体路径无关，而只与质点的初末位置有关。重力、弹性力、万有引力都是保守力。非保守力:力所做的功与路径有关。（例如摩擦力、汽车的牵引力等）

3.4功和能3.4.2保守力的功

势能本课件是可编辑的正常PPT课件

保守力作功只与受力物体的始末位置有关，与受力物体的运动路径无关。说明系统有一种只与构成系统的物体间相对位置有关、与保守力对应的具有能量性质的函数，称之为势能，用Ep表示。

保守力所作的功是势能变化的量度，物体在保守力场中a、b两点的势能Epa、Epb差等于物体由a点到b点的过程中保守力对物体所作功的负值，即：

3.4功和能3.4.2保守力的功

势能本课件是可编辑的正常PPT课件弹性势能重力势能引力势能如：势能零点的选择3.4功和能本课件是可编辑的正常PPT课件重力势能曲线弹性势能曲线引力势能曲线3.4功和能3.4.2保守力的功

势能本课件是可编辑的正常PPT课件●势能是以保守力形式相互作用的物质系统的属性。●势能是相对量，其值与势能零点的选择有关。

势能零点可以任意

选取。势能差有绝对意义。●势能函数的形式与保守力的性质密切相关。

对应一种保守力，可以引进一种相关势能函数。势能函数的物理意义可解释为:一对保守力的功等于相关势能增量的负值。因此，当保守力做正功时，系统势能减少;保守力做负功时，系统势能增加。说明3.4功和能3.4.2保守力的功

势能本课件是可编辑的正常PPT课件1、如图所示，一物体挂在一弹簧下面，平衡位置在0点，现用手向下拉物体，第一次把物体由0点拉到M点，第二次由0点拉到N点，再由N点送回M点:则在这两个过程中（

）A.弹性力作的功相等，重力作的功不相等B.弹性力作的功相等，重力作的功也相等C.弹性力作的功不相等，重力作的功相等D.弹性力作的功不相等，重力作的功也不相等3.4功和能练习B本课件是可编辑的正常PPT课件3.4功和能3.4.3质点的动能定理，，1．动能的定义定义：物体由于运动而具有的能。本课件是可编辑的正常PPT课件，，1．动能的定义3.4功和能3.4.3质点的动能定理本课件是可编辑的正常PPT课件，2．动能定理动能定理:合外力对质点所做的功等于质点动能的增量.3.4功和能3.4.3质点的动能定理本课件是可编辑的正常PPT课件，3.4功和能例题讲解5

质量为m=1kg的小车在水平光滑的轨道上静止。此时，小车受到一个随位移变化的力

的作用，力的方向与小车的运动方向均沿着x轴。假设没有其他阻力作用，求小车移动4

米后的速度大小。带