高二物理竞赛第四章 能量守恒课件

第四章能量守恒4.1功保守力的功4.2动能定理4.3势能4.4机械能守恒能量守恒定律4.5碰撞问题1.恒力的功如图所示：功:说明：功是标量,但有正负.一.功4.1功保守力的功力做正功力做负功,或质点克服外力做正功。如图所示,元功:2.变力的功3.合力的功合力的功等于各分力的功之和若..4.利用不同坐标系表示的功直角坐标系平面自然坐标..ab二、功率单位时间内做功的多少或快慢程度.在直角坐标系中:

1、重力的功...与路径无关,只与始末位置有关.闭合路径:三.保守力的功起始位置终止位置2、万有引力的功：与路径无关,只与始未位置有关.闭合路径:Mba设质量为M的质点固定在坐标原点，另一质量为m的质点在M的引力场中从a点运动到b点。xmOx3、弹性力的功：与路径无关,只与始未位置有关.闭合路径:f沿任意闭合回路做功为零任意两点间做功与具体路径无关做功与路径无关，只与相互作用及相对位置有关的力。保守力：保守力属于系统的一种内力。保守力所占据的空间称为保守力场.四、

保守力与非保守力非保守力:闭合路径:与路径有关.保守力的特点：

4.2动能定理动能：质点因有速度而具有的对外做功本领。单位：J设质点m在力的作用下沿曲线从a点移动到b点元功：一、质点的动能定理总功：质点的动能定理：合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。二、质点系的动能定理i一个由n个质点组成的质点系，考察第i个质点。应用质点的动能定理：

对系统内所有质点求和质点系动能的增量等于作用于系统的所有外力和内力做功之代数和。质点系的动能定理：

内力矢量和为0，但内力做功的代数和一般不为0

。内力做功可以改变系统的总动能。值得注意：动能定理适用于任何惯性系。

4.3势能一、保守力场质点所受保守力作用的空间分布就称为保守系称为保守系统。如果一个质点系的内力均为保守力，则该质点力场。如重力场；万有引力场；和静电场等。二、势能由物体的相对位置所确定的系统能量称为势能（Ep）注意：势能是属于系统的，只有对保守系统才能引进势能的概念。1.定义物体在保守力场中a、b两点的势能Epa与

Epb之差，等于质点由a点移动到b点过程中保守力所做的功Aab。保守力做功在数值上等于系统势能的减少。选取势能零点质点在任一位置的势能等于把质点由该位置移到势能零点处保守力做的功。相对于无限远处.2.三种常见的势能3.保守力与势能的关系4.4机械能守恒能量守恒定律

一、机械能守恒定律由质点系的动能定理:1.功能原理:2.机械能:3、机械能守恒定律条件:结论:二、能量守恒定律4.5碰撞问题两物体或质点在相互接近时，在较短的时间内通过相互作用，它们的运动状态（包括物质的性质）发生显著变化的现象，称为碰撞。一、碰撞1.定义2.种类碰撞时，内力>>外力，动量守恒直接接触、接触前后无相互作用接触前、中、后都有相互作用如：宏观物体的碰撞（接触）、微观粒子散射（非接触）二、正碰——（对心碰撞）碰撞前后速度方向都在两物体中心连线上1.完全弹性碰撞碰撞过程中没有能量损耗。碰撞过程中相对动能全部损耗，碰后两物体速度相等。2.完全非弹性碰撞3.非完全弹性碰撞介于完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞之间。4.碰撞定律牛顿的碰撞定律：在一维对心碰撞中，碰撞后两物体的分离速度v2-v1

与碰撞前两物体的接近速度v10-v20

成正比，比值由两物体的材料性质决定。

恢复系数设碰撞前后相对速度分别为：完全非弹性碰撞(动能不守恒)非完全弹性碰撞(动能不守恒)完全弹性碰撞(动能守恒)例题1.如图所示，将一种材料制成小球，另一种材料制成平板，并水平放置。令小球从一定高度H自由下落，测得其反跳高度为h。试求这两种材料之间的恢复系数e。[解]质量为的小球与平板相撞，可看成是与质量为的地球相撞。例题2.如图所示，为一冲击摆。摆长为l，木块质量为M，在质量为m

的子弹击中木块后，冲击摆摆过的最大偏角为，试求子弹击中木块时的初速度。

子弹射入木块内停止下来的过程为非弹性碰撞，[解]