大学物理课件24功动能势能机械能守恒定律

大学物理课件24目录•功•动能•势能•机械能守恒定律01功Chapter功的定义总结词功是力对位移的累积效应，表示力对物体运动所做的贡献详细描述在物理学中，功被定义为力与物体在力的方向上移动的位移的乘积它表示力对物体运动所做的贡献，单位是焦耳（J）功的计算总结词详细描述功的计算公式是W=F×s，其中F是力的大小，功的计算公式是W=F×s，其中F是作用在物体s是物体在力的方向上移动的位移上的力的大小，s是物体在力的方向上移动的位移这个公式适用于计算恒力做功的情况功率与效率总结词功率是单位时间内完成的功，表示做功的快慢；效率是输出功与输入功的比值，表示能量转换的有效程度详细描述功率是单位时间内完成的功，表示做功的快慢，单位是瓦特（W）效率是输出功与输入功的比值，表示能量转换的有效程度在物理学中，功率和效率是描述系统或设备性能的重要参数02动能Chapter动能的概念动能物体由于运动而具有的能量动能的大小与物体的质量和速度有关单位在国际单位制中，动能的单位是焦耳（J），符号为J物理意义动能是描述物体运动状态的物理量，表示物体运动时所具有的能量动能的计算公式解释应用$E_k=frac{1}{2}mv^2$其中，$E_k$表示物体的动能，适用于任何惯性参考系中运动的$m$表示物体的质量，$v$表示物体，是大学物理中重要的基本物体的速度该公式用于计算物公式之一体运动的动能动能定理定理内容合外力对物体所做的功等于物体动能的增量表达式$Delta E_k=W_{合}$解释其中，$Delta E_k$表示物体动能的增量，$W_{合}$表示合外力对物体所做的功该定理是大学物理中描述能量转化的重要定理之一03势能Chapter势能的概念010203势能定义重力势能弹性势能势能是物体由于位置或位物体由于受到重力作用而物体由于发生弹性形变而形而具有的能量它是相具有的势能称为重力势能具有的势能称为弹性势能对的，与参考平面的选择其大小与物体的质量和高其大小与物体的形变量和有关度有关弹性模量有关势能的计算公式计算法根据势能的定义，利用数学公式进行计算如重力势能公式为E_p=mgh，其中m为质量，g为重力加速度，h为高度图像法通过图像分析势能的变化趋势如利用高度-重力势能曲线图，可以直观地看出重力势能随高度变化的情况微元法将物体分成无数个微元，对每个微元进行势能计算，再求和得到总势能势能的变化重力做功与重力势能变化保守力做功与势能变化当物体在重力场中移动时，重力做功保守力做功与路径无关，只与初末位会使重力势能发生变化重力做正功置有关因此，保守力做功会使物体时，重力势能减小；重力做负功时，的势能发生变化，但不会改变物体的重力势能增加机械能总量弹力做功与弹性势能变化当物体发生弹性形变时，弹力做功会使弹性势能发生变化弹力做正功时，弹性势能减小；弹力做负功时，弹性势能增加04机械能守恒定律Chapter机械能守恒定律的表述010203机械能守恒定律的表机械能守恒定律的数机械能守恒定律的适述学表达式用范围机械能守恒定律表述为“在一个封闭机械能守恒定律的数学表达式为机械能守恒定律适用于没有外力做功的力学系统中，外力对系统所做的功“E_k1+E_p1=E_k2+E_p2”，其中或者外力对系统所做的功为零的封闭为零，则系统的机械能保持不变”E_k和E_p分别为系统的动能和势能，系统下标1和2分别表示初始和末状态机械能守恒的条件只有重力或弹力做功01机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，即外力（非重力或弹力）对系统所做的功为零势能和动能的转化02在机械能守恒的过程中，系统的势能和动能之间相互转化，总机械能保持不变机械能守恒的条件实例03例如，在自由落体运动中，只有重力做功，机械能守恒；在弹簧振子运动中，只有弹力做功，机械能守恒机械能守恒的应用卫星运动在卫星绕地球或其他天体运动的过程中，只有地1球或其他天体的引力做功，机械能守恒斜抛运动在斜抛运动中，物体在上升和下落过程中所受重2力做功，但其他力不做功，因此机械能守恒碰撞问题在碰撞问题中，如果两个物体之间的相互作用力3是弹性力（只有动能和势能的相互转化），则机械能守恒THANKS感谢观看。