物理三大守恒定律ppt課件(參考版)
2025-01-18 02:38本頁面
【正文】 兩種情況： a、質(zhì)點所受的外力為零 b、外力不為零，合力矩為零 特例： ?在向心力的作用下，質(zhì)點對力心的角動量都是守恒的 ?勻速直線運動。 德國物理學家和生理學家．于 1874年發(fā)表了《 論力 (現(xiàn)稱能量 )守恒 》的演講，首先系統(tǒng)地以數(shù)學方式闡述了自然界各種運動形式之間都遵守能量守恒這條規(guī)律．是能量守恒定律的創(chuàng)立者之一． 亥姆霍茲 (1821—1894) 能量守恒定律： 對一個與自然界 無 任何聯(lián)系的系統(tǒng)來說 , 系統(tǒng)內(nèi)各種形式的能量 可以 相互轉(zhuǎn)換，但是不論如何轉(zhuǎn)換，能量既 不能產(chǎn)生 ，也不能消滅． （ 1） 生產(chǎn)實踐和科學實驗的經(jīng)驗總結(jié)； （ 2） 能量是系統(tǒng) 狀態(tài) 的函數(shù)； （ 3） 系統(tǒng)能量不變，但各種能量形式可以互相 轉(zhuǎn)化 ； （ 4） 能量的變化常用功來量度． 46 角動量 角動量守恒定律 一、質(zhì)點的角動量定理和角動量守恒定律 質(zhì)點的角動量 vmrPrL ????大小 ： L＝ rmvsin? 方向：右手螺旋定則判定 單位： kgm2/s 量綱： ML2T1 質(zhì)點質(zhì)量 m，速度 v，位置矢量為 r， 定義 質(zhì)點對坐標原點 O的角動量 L為該質(zhì)點的位置矢量與動量的矢量積 r??L?v?O?r?L??v?m角動量方向 質(zhì)點的角動量定理 設(shè)質(zhì)點的質(zhì)量為 m，在合力 F 的作用下，運動方程 ? ?dtvmdF ?? ? ? ?dt vmdrFr???????? ? ? ? vmdt rdvmdtdrvmrdtd ?????? ?????考慮到 0???? vvvdtrd ????得 ? ?vmrdtdFr ???? ???LddtM ?? ?dtLdM ?? ＝所以 M t 叫作沖量矩 1221LLdtMtt??????質(zhì)點的角動量定理： 對同一參考點，質(zhì)點所受的沖量矩等于質(zhì)點角動量的增量。 ?曲線斜率為保守力的大小。 ?勢能屬于 系統(tǒng) ，勢能是由于系統(tǒng)內(nèi)各物體間具有保守力作用而產(chǎn)生的。 o x x1 dx F x2 x Ws x F(x) x2 x1 kx relaxed position )(21)()(21222121xxkdxkxdxxFWxxxxs????????0 x U m x m m m m x F F F m F m F F m m F F 二、保守力與非保守力 保守力作功的數(shù)學表達式 保守力與非保守力 保守力： 作功只與初始和終了位置有關(guān)而與路徑無關(guān)這一特點的力 ——萬有引力、重力、彈性力 非保守力： 作功與路徑有關(guān)的力 ——摩擦力 保守力作功的數(shù)學表達式 ??? ??????bdaac blrdFrdFrdFW ?????? ?? ????adbbdardFrdF ???? ?? ???ac badbrdFrdF ????0??? ?lrdFW ??物體沿任意閉合路徑運行一周時，保守力對它所作的功為零。解：要求沖量得先求力 由于22 m / s 68m / s 383 tattv ?????? ，( N ) 68 tF ???則(N .S ) 16)68(4040 ?? ????? dttF dtI則由于 ,m / s3,m / s19 04 ?? vv(J ) 176)(2 2024 ??? vvmw( J ) 176)383)(68(4024040 ??????????? dttttFv d xFd xW? 功是過程量，動能是狀態(tài)量； 注意 合 外力對 質(zhì)點 所作的功，等于質(zhì)點動能的 增量 ——質(zhì)點的動能定理 1k2k2122 2121 EEmmA ???? vv? 功和動能依賴于慣性系的選取， 但對不同慣性系動能定理形式相同 ． 動能定理 所以動量可看作守恒內(nèi)外 ,FF ?? ??一般情況碰撞： 1 完全彈性碰撞 系統(tǒng)內(nèi)動量和機械能均 守恒
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