《保守力勢(shì)能物理教學(xué)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《保守力勢(shì)能物理教學(xué)課件（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)結(jié)束放映結(jié)束放映物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)rermmGF2(1)萬(wàn)有引力作功萬(wàn)有引力作功一一 萬(wàn)有引力和彈性力作功的特點(diǎn)萬(wàn)有引力和彈性力作功的特點(diǎn) 對(duì)對(duì) 的萬(wàn)有引力為的萬(wàn)有引力為mmm移動(dòng)移動(dòng) 時(shí)，時(shí)，作元功為作元功為 FrdrFWddrermmGrd2rrrdrdmmABArBrrerd物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)

2、首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)BArrABrrmmGWd2rrererrdcosdd11()ABBAWGm mrrBArABrermmGrFWdd2m從從A到到B的過(guò)程中的過(guò)程中作功：作功：FrrrdrdmmABArBrrerd物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)xFxo(2)彈性力作功彈性力作功BABAxxxxABxkxxFWdd)2121(22ABkxkx FPxkxWddikxF彈性力彈性力物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)二

3、保守力與非保守力二保守力與非保守力 保守力作功的數(shù)學(xué)表達(dá)式保守力作功的數(shù)學(xué)表達(dá)式)2121(22ababkxkxW彈力的功彈力的功)()(ababrmmGrmmGW引力的功引力的功保守力：某些力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功的大小只保守力：某些力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功的大小只與質(zhì)與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)點(diǎn)的始末位置有關(guān)，而，而與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān)。這種。這種力稱為保守力。力稱為保守力。物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)ADBACBrFrFd d ABCD上式表明：上式表明：質(zhì)點(diǎn)沿任意閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，質(zhì)點(diǎn)沿任意閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，保守力對(duì)它所

4、作的功為零保守力對(duì)它所作的功為零0d lrFWBDAACBlrFrFrFd d d非保守力：非保守力：力所作的功與路徑有關(guān)。力所作的功與路徑有關(guān)。（例如（例如摩擦摩擦力）力）物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)例例1：試證明重力是保守力試證明重力是保守力m在重力作用下由在重力作用下由a運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到b，取地面為坐標(biāo)原點(diǎn)，取地面為坐標(biāo)原點(diǎn).babaAmg dr可見，可見，重力是保守力重力是保守力。XYZOab gmrdbazzmgdz()()bamg kdxidyjdzkabmgzmgz 初態(tài)量初態(tài)量末態(tài)量末態(tài)量物

5、理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)例例2 作用在質(zhì)點(diǎn)上的力為作用在質(zhì)點(diǎn)上的力為)(42Nji yF 在下列情況下求質(zhì)點(diǎn)從在下列情況下求質(zhì)點(diǎn)從)(21mx 處運(yùn)動(dòng)到處運(yùn)動(dòng)到)(32mx 處該力作的功：處該力作的功：1.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道為拋物線質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道為拋物線yx42 2.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道為直線質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道為直線64 xyXYO23125.2yx42 64 xy物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè))(42Nji yF 2211,

6、1,()xyxyx yAF dxF dyXYO23125.2yx42 64 xyBAbxyzaAFdrF dxF dyF dz239 421410.82xdxdyJ221124xyxyydxdy物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)做做功功與與路路徑徑有有關(guān)關(guān)XYO23125.2yx42 64 xy221124xyxyydxdy2211,2,()xyxyx yAF dxF dy39 4211(6)421.252xdxdyJ物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)

7、下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè) 與物體的位置相聯(lián)系的系統(tǒng)能量稱為與物體的位置相聯(lián)系的系統(tǒng)能量稱為勢(shì)勢(shì)能，能，常用常用Ep表示。表示。保守力的功是勢(shì)能變化的保守力的功是勢(shì)能變化的量度量度：物體在保守力場(chǎng)中物體在保守力場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的勢(shì)能兩點(diǎn)的勢(shì)能Epa、Epb 之差等于質(zhì)點(diǎn)由之差等于質(zhì)點(diǎn)由a點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)過(guò)程中保守點(diǎn)過(guò)程中保守力做的功力做的功Wab：ppppp()abbaabWEEEEE三勢(shì)能三勢(shì)能物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)0 0pbhbE彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能引力勢(shì)能引力勢(shì)能0pbrbE

8、00pbxbEmghE prmGmEppp()()abbabaWmghmghEE 22pp11()()22abbabaWkxkxEE pp()baEE 如：如：2p21kxE 若選勢(shì)若選勢(shì)能零點(diǎn)能零點(diǎn))()(ababrmmGrmmGW物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)P(yáng)1p2p)(EEEW保守力的功保守力的功保守力作正功，勢(shì)能減少保守力作正功，勢(shì)能減少 勢(shì)能具有勢(shì)能具有相對(duì)性，相對(duì)性，勢(shì)能勢(shì)能大小大小與勢(shì)能與勢(shì)能零零 點(diǎn)點(diǎn)的選取的選取有關(guān)，但有關(guān)，但勢(shì)能差與勢(shì)能零點(diǎn)勢(shì)能差與勢(shì)能零點(diǎn) 選取無(wú)關(guān)選取無(wú)關(guān)),(pp

9、zyxEE 勢(shì)能是勢(shì)能是狀態(tài)的狀態(tài)的函數(shù)函數(shù) 勢(shì)能是屬于勢(shì)能是屬于系統(tǒng)的系統(tǒng)的注意：注意：物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè) 已知?jiǎng)菽芎瘮?shù)，可以計(jì)算保守力已知?jiǎng)菽芎瘮?shù)，可以計(jì)算保守力p1p2p)(EEEWpddEWxFWdcosdxEFxddp由由結(jié)論：結(jié)論：保守力沿某坐標(biāo)軸的分量等于勢(shì)能對(duì)保守力沿某坐標(biāo)軸的分量等于勢(shì)能對(duì)此坐標(biāo)的導(dǎo)數(shù)的負(fù)值。此坐標(biāo)的導(dǎo)數(shù)的負(fù)值。對(duì)一維運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體在保守力對(duì)一維運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體在保守力F的作用下的作用下沿沿ox軸發(fā)生位移軸發(fā)生位移dx時(shí)，保守力所做的功為時(shí)，保守力所做的功為xFxd

10、(1)(2)由由（1）（）（2）兩式得：）兩式得：物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)pEzOzmgE p 四勢(shì)能曲線四勢(shì)能曲線彈性彈性勢(shì)能曲線勢(shì)能曲線0,0pEx重力重力勢(shì)能曲線勢(shì)能曲線0,0pEz引力引力勢(shì)能曲線勢(shì)能曲線0,pErxOpE2p21kxExOpErmmGEp物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)pEzOzmgE pxOpE2p21kxExOpErmmGEp（1）根據(jù)勢(shì)能曲線的形狀可以討論物體的運(yùn)動(dòng)。）根據(jù)勢(shì)能曲線

11、的形狀可以討論物體的運(yùn)動(dòng)。（2）利用勢(shì)能曲線，可以判斷物體在各個(gè)位置所受）利用勢(shì)能曲線，可以判斷物體在各個(gè)位置所受保守力的大小和方向。保守力的大小和方向。物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3-5 保守力與非保守力保守力與非保守力下頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)首頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)設(shè)有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)設(shè)有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)m1和和m2，存在一對(duì)相互作用力存在一對(duì)相互作用力 和和 。2F1F在在dt 時(shí)間內(nèi)分別經(jīng)過(guò)元時(shí)間內(nèi)分別經(jīng)過(guò)元位移位移 和和 ，這一對(duì)，這一對(duì)力所做的元功為力所做的元功為 1dr2dr2211dddrFrFA)d(d122rrFrFd212dddrrr相對(duì)元位移相對(duì)元位移 注意：注意：內(nèi)力作功的總和與參考系無(wú)關(guān)內(nèi)力作功的總和與參考系無(wú)關(guān)