第4次课第二章01功动能定理.ppt

§1-6 §1-6 力学中的单位制和量纲力学中的单位制和量纲一．基本量和基本单位一．基本量和基本单位 基本量基本量 ，基本单位，基本单位二．导出量和导出单位二．导出量和导出单位 导出量：导出量： ... ...三．几种常用的力学单位制三．几种常用的力学单位制 绝对单位制：绝对单位制： 和和 制制重力单位制：重力单位制：四四．．量量纲纲：：定定性性表表示示一一个个物物理理量量如如何何由由基基本本量量组合的表达式组合的表达式•表示法：表示法：用用途途：：单单位位换换算算，，检检验验公公式式，，确确定定比比例例系系数数，，估算数量级估算数量级例例．．在在深深海海爆爆炸炸中中，，爆爆炸炸后后形形成成的的气气流流的的振振荡荡周周期期有有以以下下关关系系：： 其其中中，，K 是是一一无无量量纲纲的的常常数数，，p是是压压强强，， 是是水水密密度度，，E是是爆爆炸炸的的总总能量，试求能量，试求T的表达式（即求出的表达式（即求出A、、B、、C））解：解：解之得：解之得：解之得：解之得：{{第二章第二章 质点力学中的守恒定律质点力学中的守恒定律Ø2.1 2.1 机械功　功率机械功　功率Ø2.2 2.2 动能　动能定理动能　动能定理Ø2.32.3　势能　机械能守恒定律　势能　机械能守恒定律Ø2.42.4　质心　质心运动定理　质心　质心运动定理Ø2.52.5　动量定理　动量守恒定律　动量定理　动量守恒定律Ø2.62.6　火箭飞行原理简介　火箭飞行原理简介Ø2.72.7　碰撞　碰撞Ø2.82.8　角动量　角动量守恒定律　角动量　角动量守恒定律一一. .功的概念功的概念1 1）力对空间的累积）力对空间的累积2 2）转换与传递的能量量度）转换与传递的能量量度3 3）力所完成的工作量）力所完成的工作量§2-1 2-1 机械功　功率机械功　功率 4 4）力所引起的动能的变化）力所引起的动能的变化二二. .功的计算功的计算二二. .功的计算功的计算1.恒力的功恒力的功2.变力的功变力的功在直角坐标系中在直角坐标系中功的单位：焦耳功的单位：焦耳(J )功的量纲：功的量纲：ML2T-23.合力的功合力的功在自然坐标系中在自然坐标系中三三. .功率功率: :表示做功快慢的物理量表示做功快慢的物理量1.平均功率平均功率2.瞬时功率瞬时功率功率的单位：瓦特功率的单位：瓦特(W )功率的量纲：功率的量纲：ML2T-3对于功率对于功率一定的机器，一定的机器，，，故很多机器都有变速箱装置。

故很多机器都有变速箱装置§2-2 2-2 动能　动能定理动能　动能定理 二二. .质点的动能定理质点的动能定理XYZo在在 位移中位移中ab一一. .动能动能1) 元过程元过程XYZOab结论：外力对质点作的元功结论：外力对质点作的元功等于质点动能的增量等于质点动能的增量即：即：2) 有限过程有限过程:(设质点从设质点从a点运动到点运动到b点点)两边积分：两边积分：或：或：XYZoab质点的动能定理：在一段质点的动能定理：在一段位移中，合外力对质点作位移中，合外力对质点作的功等于质点动能的增量的功等于质点动能的增量三三. .质点系统的动能定理质点系统的动能定理对三个质点组成的系统，对三个质点组成的系统，所受外力、内力如图：所受外力、内力如图：对质点对质点‘1’有：有：质点系的动能定理质点系的动能定理 : 所有力对所有力对 对质点系作的总功等于质点系总动能的增量对质点系作的总功等于质点系总动能的增量 对质点对质点“2”有有对质点对质点“3”有有注意：注意：定理表明：功是能量变化的量度定理表明：功是能量变化的量度定理适用于惯性系中任何机械过程定理适用于惯性系中任何机械过程定理中的功定理中的功A应是作用在系统上所有内应是作用在系统上所有内力和外力做功之总和，即内力虽不改变力和外力做功之总和，即内力虽不改变系统的总动量，但却改变系统的总动能系统的总动量，但却改变系统的总动能功的计算举例功的计算举例1、摩擦力的功、摩擦力的功2、重力、弹簧的弹力、、重力、弹簧的弹力、 万有引力的功万有引力的功与过程有关与过程有关与过程无关与过程无关在保守力场中可引入势能的概念在保守力场中可引入势能的概念一一. .保守力：做功只与始末位置有关保守力：做功只与始末位置有关 而与路径无关的力而与路径无关的力§2.3 势能　机械能守恒定律势能　机械能守恒定律重力重力万有引力万有引力弹力弹力都是保都是保守力守力1.1.概念：相互作用的物体系统内概念：相互作用的物体系统内因相对位置而具有的做功本领因相对位置而具有的做功本领二二. .势能势能重力势能重力势能引力势能引力势能弹性势能弹性势能说明：说明：1)1)势能为相互作用物体双方共有势能为相互作用物体双方共有2)2)势能的数值与零势面势能的数值与零势面( (点点) )的选取有关的选取有关2. 保守力做功与势能变化的关系保守力做功与势能变化的关系或：或：即：保守力做功等于势能的减少即：保守力做功等于势能的减少 或势能增量的负值或势能增量的负值对元过程：对元过程：三三. .功能原理功能原理则：则：或：或：功能原理：外力做的功与非保守内力做的功能原理：外力做的功与非保守内力做的功的总和等于系统机械能的增量功的总和等于系统机械能的增量四四. .机械能守恒定律机械能守恒定律若：若：有：有：当外力做的功与非保守内力当外力做的功与非保守内力做的功的总和等于零时做的功的总和等于零时系统的机械能守恒系统的机械能守恒即：即：常量常量例例1：质量为：质量为6kg的物体沿的物体沿X轴无摩擦地运轴无摩擦地运动，设动，设 t =0时物体位于原点时物体位于原点,速度为零。

速度为零1)试问物体在试问物体在F＝＝3＋＋4x (N)的作用下运的作用下运动了动了3m时的速度及该力作功各是多少？时的速度及该力作功各是多少？(2)若若:F=3+4t (N), 则则3秒末物体的速度及秒末物体的速度及该力作功各是多少？该力作功各是多少？练习三，练习三，2, 3, 5, 6例例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？1.第一宇宙速度：第一宇宙速度：　　在地面上发射一物体，能使该物体绕地球　　在地面上发射一物体，能使该物体绕地球轨道运行所需的最小发射速度；或：轨道运行所需的最小发射速度；或：　物体能绕地球运转的最小速率　物体能绕地球运转的最小速率(万有引力做向万有引力做向心力心力)例例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？ 2.第二宇宙速度：第二宇宙速度：　　在地面上发射一物体，能使该物体脱离地　　在地面上发射一物体，能使该物体脱离地球引力场所需的最小发射速度球引力场所需的最小发射速度 (机械能守恒机械能守恒)例例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？ ＊＊3. 第三宇宙速度：第三宇宙速度：　　在地面上发射一物体，不但能使该物体脱　　在地面上发射一物体，不但能使该物体脱离地球引力场，还能脱离太阳引力场所需的离地球引力场，还能脱离太阳引力场所需的最小发射速度最小发射速度（（1）脱离地球束）脱离地球束缚后应具有的最小缚后应具有的最小速率　速率　 满足：满足：例例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？＊＊3. 第三宇宙速度：第三宇宙速度：(1) 脱离地球束缚后脱离地球束缚后(2) 地球绕太阳公转的速率为：地球绕太阳公转的速率为：例例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？＊＊3. 第三宇宙速度：第三宇宙速度：(1) 脱离地球束缚后脱离地球束缚后(2) 地球绕太阳公转地球绕太阳公转(3) 从发射到脱离地球，机械能守恒：从发射到脱离地球，机械能守恒： 复习：复习：§2.1, 2, 3书中例题书中例题 预习：预习：§2.5, 7, 8 作业作业 练习四练习四-1,2,3,7。