(本科）3-5 保守力与非保守力 势能.ppt

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1、课程主讲人：3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版2rermmGF2( (1) ) 万有引力做功万有引力做功一一 万有引力和弹性力做功的特点万有引力和弹性力做功的特点 对对 的万有引力为的万有引力为mmm移动移动 时，时， 做元功为做元功为 FrdrFWddrermmGrd2rrrdrdmmAArBrrerd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版3BA

2、rrrrmmGWd2rrererrdcosdd)11(ABrrmmGWBArrermmGrFWdd2m从从A到到B的过程中的过程中 做功：做功： FrrrdrdmmAArBrrerd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版4xFxo( (2) ) 弹性力做功弹性力做功2121ddxxxxxkxxFW)2121(2122kxkx FPxkxWddikxF弹性力弹性力第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版5

3、2121ddxxxxxkxxFW)2121(2122kxkx xFdxdWx2x1O第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版6 保守力保守力所做的功与路径无关所做的功与路径无关，仅取决，仅取决于于始、末始、末位置位置二保守力与非保守力二保守力与非保守力 保守力做功的数学表达式保守力做功的数学表达式)2121(22ABkxkxW弹性力的功弹性力的功)()(ABrmmGrmmGW引力的功引力的功第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保

4、守力 势能势能物理学第七版7ADBACBrFrFd d ABCD 质点沿任意质点沿任意闭合闭合路径运动一周时，路径运动一周时，保守保守力对它所做的功为零力对它所做的功为零0d lrFWBDAACBlrFrFrFd d d非保守力：非保守力：力做的功与路径有关力做的功与路径有关 （例如（例如摩擦摩擦力）力）第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版8三势能三势能与质点位置有关的能量与质点位置有关的能量弹性弹性势能势能2p21kxE引力引力势能势能rmmGEp)2121(22ABkxkxW弹力弹力的功的功

5、)()(ABrmmGrmmGW引力引力的功的功第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版9p1p2p)(EEEW保守力的功保守力的功保守力做正功，势能减少保守力做正功，势能减少 势能具有势能具有相对性，相对性，势能势能大小大小与势能与势能零零 点点的选取的选取有关有关),(ppzyxEE 势能是势能是状态的状态的函数函数 . 势能是属于势能是属于系统的系统的讨论讨论 势能差与势能零点选取无关势能差与势能零点选取无关第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-5 3-5 保守力

6、与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学第七版10pEzOzmgE p 四势能曲线四势能曲线弹性弹性势能曲线势能曲线0, 0pEx重力重力势能曲线势能曲线0, 0pEz引力引力势能曲线势能曲线0,pErxOpE2p21kxExOpErmmGEp第三章第三章 波动量守恒定律和能量守恒定律波动量守恒定律和能量守恒定律本章目录本章目录物理学第七版3-13-1质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理3-23-2动量守恒定律动量守恒定律3-43-4动能定理动能定理3-0 3-0 教学基本要求教学基本要求* *3-33-3系统内质量移动问题系统内质量移动问题3-53-5保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能选择进入下一节：选择进入下一节：第三章第三章 波动量守恒定律和能量守恒定律波动量守恒定律和能量守恒定律本章目录本章目录物理学第七版12选择进入下一节：选择进入下一节：3-73-7 完全弹性碰撞完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞3-83-8 能量守恒定律能量守恒定律3-93-9 质心质心 质心运动定理质心运动定理3-63-6 功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律* *3-103-10对称性与守恒律对称性与守恒律