第三章动量守恒定律与能量守恒定律

第三章动量守恒定律与能量守恒定律第一页，共五十六页，2022年，8月28日§3.1质点和质点系的动量定理第二页，共五十六页，2022年，8月28日第三页，共五十六页，2022年，8月28日第四页，共五十六页，2022年，8月28日第五页，共五十六页，2022年，8月28日第六页，共五十六页，2022年，8月28日第七页，共五十六页，2022年，8月28日第八页，共五十六页，2022年，8月28日§3.2动量守恒定律第九页，共五十六页，2022年，8月28日第十页，共五十六页，2022年，8月28日第十一页，共五十六页，2022年，8月28日第十二页，共五十六页，2022年，8月28日第十三页，共五十六页，2022年，8月28日1.恒力对沿直线运动物体作功§3.4动能定理一、功--力对物体的空间积累作用2.变力对沿曲线运动物体作功分量式第十四页，共五十六页，2022年，8月28日分量式：第十五页，共五十六页，2022年，8月28日例（圆周运动f的功第十六页，共五十六页，2022年，8月28日3.合力的功3.合力的功[代数和]4.功率第十七页，共五十六页，2022年，8月28日二动能和动能定理二、动能和动能定理第十八页，共五十六页，2022年，8月28日第十九页，共五十六页，2022年，8月28日第二十页，共五十六页，2022年，8月28日讨论概念迁移课堂作业第二十一页，共五十六页，2022年，8月28日初末§3.5保守力与非保守力势能第二十二页，共五十六页，2022年，8月28日初末第二十三页，共五十六页，2022年，8月28日初末第二十四页，共五十六页，2022年，8月28日第二十五页，共五十六页，2022年，8月28日第二十六页，共五十六页，2022年，8月28日第二十七页，共五十六页，2022年，8月28日§3.6&3.8功能原理

机械能守恒定律能量守恒定律

机械能质点系动能定理

非保守力的功

质点系的功能原理

质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和.

第二十八页，共五十六页，2022年，8月28日比较第二十九页，共五十六页，2022年，8月28日第三十页，共五十六页，2022年，8月28日第三十一页，共五十六页，2022年，8月28日第三十二页，共五十六页，2022年，8月28日第三十三页，共五十六页，2022年，8月28日第三十四页，共五十六页，2022年，8月28日第三十五页，共五十六页，2022年，8月28日第三十六页，共五十六页，2022年，8月28日第三十七页，共五十六页，2022年，8月28日课堂练习第三十八页，共五十六页，2022年，8月28日解：当物体向右离开平衡位置x远时，水平方向物体受三个力，1.外力F，方向向右，2弹力kx，方向向左；3摩擦力mg，方向向左.由牛顿定律列方程，得：上式也可由功能原理得出。物体最远处，v=0,得：第三十九页，共五十六页，2022年，8月28日解：设碰撞后两球速度由动量守恒两边平方由机械能守恒（势能无变化）两球速度总互相垂直例：在平面两相同的球做完全弹性碰撞，其中一球开始时处于静止状态，另一球速度v。求证：碰撞后两球速度总互相垂直。第四十页，共五十六页，2022年，8月28日宇宙速度牛顿的《自然哲学的数学原理》插图，抛体的运动轨迹取决于抛体的初速度第四十一页，共五十六页，2022年，8月28日设地球质量,抛体质量

,地球半径

.``````解取抛体和地球为一系统，系统的机械能E守恒.1）人造地球卫星第一宇宙速度第一宇宙速度，是在地面上发射人造地球卫星所需的最小速度.第四十二页，共五十六页，2022年，8月28日解得``````由牛顿第二定律和万有引力定律得第四十三页，共五十六页，2022年，8月28日``````地球表面附近故计算得第一宇宙速度第四十四页，共五十六页，2022年，8月28日我国1977年发射升空的东方红三号通信卫星第四十五页，共五十六页，2022年，8月28日2）人造行星第二宇宙速度``````设地球质量,抛体质量

,地球半径

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第二宇宙速度，是抛体脱离地球引力所需的最小发射速度.

取抛体和地球为一系统系统机械能守恒.当若此时则第四十六页，共五十六页，2022年，8月28日第二宇宙速度``````计算得第四十七页，共五十六页，2022年，8月28日3）飞出太阳系第三宇宙速度第三宇宙速度，是抛体脱离太阳引力所需的最小发射速度.设地球质量,抛体质量

,地球半径

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太阳质量,抛体与太阳相距

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第四十八页，共五十六页，2022年，8月28日取地球为参考系,由机械能守恒得取抛体和地球为一系统，抛体首先要脱离地球引力的束缚,其相对于地球的速率为.取太阳为参考系,抛体相对于太阳的速度为，地球相对于太阳的速度则如与同向,有第四十九页，共五十六页，2022年，8月28日要脱离太阳引力，机械能至少为零则由于与同向,则抛体与太阳的距离即为地球轨道半径设地球绕太阳轨道近似为一圆，则第五十页，共五十六页，2022年，8月28日计算得第三宇宙速度取地球为参照系计算得第五十一页，共五十六页，2022年，8月28日抛体的轨迹与能量的关系椭圆(包括圆)抛物线双曲线第五十二页，共五十六页，2022年，8月28日

亥姆霍兹（1821—1894），德国物理学家和生理学家.于1874年发表了《论力（现称能量）守恒》的演讲，首先系统地以数学方式阐述了自然界各种运动形式之间都遵守能量守恒这条规律.所以说亥姆霍兹是能量守恒定律的创立者之一.三、能量守恒定律第五十三页，共五十六页，2022年，8月28日

对与一个与自然界无任何联系的系统来说,系统内各种形式的能量是可以相互转换的，但是不论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭，这一结论叫做能量守恒定律.1）生产斗争和科学实验的经验总结；2）能量是系统状态的函数；3）系统能量不变,但各种能量形式可以互相转化；4）能量的变化常用功来量度.第五十四页，共五十六页，2022年，8月28日下列各物理量中，与参照系有关的物理量是哪些？（不考虑相对论效应）