功和能功几种常见力的功动能定理势能机.pptVIP

3.2.3弹性力的功 3.2.4摩擦力的功 3、应用——例题3.6（103页） 三个宇宙速度 1、第一宇宙速度 在地面上发射一航天器，使之能沿绕地球的圆轨道运行所需的最小发射速度，称为第一宇宙速度。 质量为m的航天器在距地球球心为r的圆轨道上以速度 运行时，其圆周运动的向心力就是地球对它的万有引力。 §5 能量守恒定律 能量不能消失,也不能创造,只能从一种形式转换为另一种形式.对于孤立系统来说,不论发生何种变化,各种形式的能量可以互相转化,但它们的总和是一个常量. 2、第二宇宙速度 (逃逸速度) 在地面上发射一航天器，使之能脱离地球的引力所需的最小发射速度，称为第二宇宙速度。（11.2千米/秒） 例题3.5（见93页） 人类要登上月球，或要飞向其他行星，首先必须要脱离地球的引力场，因此，所乘坐航天器的发射速度必须大于第二宇宙速度。 3、第三宇宙速度 在地面上发射一航天器，使之不但要脱离地球的引力场，还要脱离太阳的引力场所需的最小发射速度，称为第三宇宙速度。（16.7千米/秒） （有兴趣的同学自行推导） * 第3章 功和能 §1 功 §2 几种常见力的功 §3动能定理 §4 势能 机械能守恒定律 §5 能量守恒定律 §3.1　功· 　　我们知道：自然界中能量是守恒的，但能量还是可以转移和改变形式的，而改变能量的手段就是做功。 一、力的元功和功率 在以前学过：功是力在受力质点的位移上的投影与位移的乘积。 其成立的条件：力是恒力且质点沿直线运动。 对于力是一变力，且质点沿曲线运动的一般情况： 　　方法：将物体的位移“细分”成许多小段，每段可视为方向不变的小位移，小位移上的力可认为是不变的。 元位移：无穷小的位移，可以认为和轨迹重合。 恒力作用 直线运动 作用物体的位移 1.　元功：力在元位移上的功称为元功——标量。 力的元功等于力 　 与受力质点无穷小位移 　 的标积： （1） 　表示力与位移的夹角： 注意： （1）功的位移指受力点的位移，若为质点，就是质点的位移 　　例如：手握住一端固定于墙壁的绳并在绳上滑动，绳上的受力点不断变化，但受力并未发生位移，故作用于绳上的摩擦力不做功。但绳子对手的摩擦力做功。 （2）功和参考系有关。（因为：位移和参考系有关系） 例：一辆汽车以 　 运动，突然急刹车，最后静止，求摩擦力所作的功。 摩擦力相对于地面的功为： （2） 因此，由于位移 　和参考系有关，故摩擦力做负功的说法为错。 　　与此相联系：机械能守恒定律与参考系也有关，在一个惯性系中守恒，但在另一惯性系中就不守恒。 A与B一起作匀加速直线运动, A与B间的最大 静摩擦系数为 ，发生位移为s时，则A作用于B的静摩擦力做功为多少? A B x v a 摩擦力作功一定是负的吗？ 综：一般运动（变力作用 曲线运动） 元功 讨论 1）功 A是标量，等于质点受到的力和它的位移的标量积。 反映了能量的变化 正负：取决于力与位移的夹角 2）功是过程量 3）功的计算中应注意的问题 质点问题 对质点:各力作功之和等于 合力作的功 例3.1 质点M在力F作用下沿坐标轴ox运动。力F的大小和方向角?随x 变化规律分别为：F=6x， cos?=0.70-0.02x。其中F的单位为N，x的单位为m。试求质点从x1=10m,处运动到x2=20m处的过程中，力F所作的功. (书82页) x1 M x2 ? 解 因为F的大小和方向都是变化的，则力F在位移元dx上的元功为 平均功率 即：功与时间的比值叫做该段时间的平均功率（平均做功的快慢）。 　瞬时功率 当时间 　　　　时，力的平均功率的极限叫力的瞬时功率。 （4） 即：力的功率等于力与受力点速度的标积。 §2 几种常见力的功 x y z M1 M2 3.2.1 重力的功 mg Fx = 0, Fy = 0, Fz = -mg ① 重力的功只与始、末位置有关，而与质点所行的路径无关 ② 质点上升时，重力作负功；质点下降时，重力作正功 万有引力的功 O M1 M2 A dr ⑴ 万有引力的功，只与始、末位置有关，而与质点所行经的路径无关 ⑵ 质点A移近质点O时（r2r1）,万有引力作正功；质点A远离质点O时，万有引力作负功 应用：P86（例题3.2） O M1 M x1 x x2 ⑴ 弹性力的功也是只与始、末位置有关，而与质点所行经的路径无关 ⑵ 弹簧的变形减少时（∣?2∣ ∣?1∣ ）,弹性力作正功；弹簧的变形增大时（∣?2∣∣?1∣ ）,弹性力作负功 例3.3（P87） 摩擦力的功不仅与始、末位置有关