大学物理第五版上册课件：第3章功能.ppt

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1、功 能,2,一功,1恒力作用下的功,3,2变力的功,4,(1) 功的正、负,讨论,(2) 作功的图示,5,（3）功是一个过程量，与路径有关,（4）合力的功，等于各分力的功的代数和,6,功的单位（焦耳）,平均功率,瞬时功率,7,例 1一质量为 m 的小球竖直落入水中， 刚接触水面时其速率为 设此球在水中所受的浮力与重力相等，水的阻力为 , b 为一常量. 求阻力对球作的功与时间的函数关系,8,解建立如右图所示的坐标系,又由 2 - 4 节例 5 知,9,功是过程量，动能是状态量；,合外力对质点所作的功，等于质点动能的增量 质点的动能定理,功和动能依赖于惯性系的选取，,但对不同惯性系动能定理形式相

2、同,10,例 2 一质量为1.0 kg 的小球系在长为1.0 m 细绳下端，绳的上端固定在天花板上起初把绳子放在与竖直线成 角处，然后放手使小球沿圆弧下落试求绳与竖直线成 角时小球的速率,11,解,12,由动能定理,得,13,(1) 万有引力作功,一 万有引力和弹性力作功的特点,对 的万有引力为,移动 时， 作元功为,14,m从A到B的过程中,作功：,15,(2) 弹性力作功,弹性力,16,17,保守力所作的功与路径无关，仅决定于始、末位置,二保守力与非保守力 保守力作功的数学表达式,弹力的功,引力的功,18,质点沿任意闭合路径运动一周时，保守力对它所作的功为零,非保守力：力所作的功与路径有关

3、 （例如摩擦力）,19,三势能,与质点位置有关的能量,弹性势能,弹力的功,20,保守力的功,保守力作正功，势能减少,势能具有相对性，势能大小与势能零 点的选取有关,势能是状态的函数,势能是属于系统的,势能差与势能零点选取无关,21,四势能曲线,弹性势能曲线,重力势能曲线,引力势能曲线,22,一质点系的动能定理,质点系动能定理,对质点系，有,对第 个质点，有,23,二质点系的功能原理,24,机械能,质点系的机械能的增量等于外力与非保守内力作功之和质点系的功能原理,25,三机械能守恒定律,只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变,26,例 1 雪橇从高50 m的山顶A点沿冰道由静止下滑,

4、坡道AB长500 m滑至点B后，又沿水平冰道继续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.,27,已知,求,解,28,例 2 一轻弹簧, 其一端系在铅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,29,解 以弹簧、小球和地球为一系统,只有保守内力做功,系统,即,又,所以,30,例3如图，在一弯曲管中， 稳流着不可压缩的密度为 的流体. pa = p1、Sa=A1 , pb =p2 , Sb=A2 ， 求流体的压强 p 和速率 v 之间的关系,31,解取如图所示坐标，在 时间内 、 处流体分别移动 、 ,32,=常量,33,若将流管放在水平面上，即,常量,伯努利方程,34,常量,即,