动量定律和动量守恒定理本次课程内容能量守恒定理及其应用质点动量定律质点的动量定律力与作用时间的乘积称为力的冲量表示质点动量定律的微分方式为质点动量的元增量等于它获得的元冲量。质点动量的增量等于它获得的冲量。质点动量定律的积分方式为份量表示式注意:动量是描述质点运动的状态量;而冲量是状态变化量。严格区别状态量和状态变化量,非常重要!课堂讨论:关于冲量和动量这两个化学量的区别有以下说法,请你选择正确的答案。a.物体的动量大,冲量必大;b.物体的动量很小,冲量必小;c.物体的冲量很大,动量必很大;d.物体的冲量小,动量必小;e.物体动量变化大,冲量必很大;f.物体冲量小,动量可以不变化。当堂练习一应用动量定律求解平均阻力mvmv解法提要:例:一质量m=140g的棒球以的速率沿水平方向驶向投球手,被击后它以相同速度沿角飞出,设球和棒的接触时间,求棒球受棒的平均严打力。α表示此力与水平方向倾角tan当堂练习三须要将速率是时间的函数转换成速率是坐标的函数去求解设火车质量为则总阻力dvdt单位质量受总阻力运行多远,时速减至10由牛顿第三定理质点系的动量定律第i个质点遭到的合外力为:作用于系统的合外力冲量等于系统动量的增量,这就是质点系的动量定律质点系的动量定律(重点)注意:只有外力才对系统动量有贡献动能定理和动量定理公式,系统内力的冲量相消为零,因此系统内力对系统总动量无贡献。
这与质点系的动能定律不同,内力的作用通常会改变系统的总动能。mvmv常量常量常量提示:当系统所受合外力在某一方向上的份量为零时,则该方向上动量的份量守恒。思索:这些情况下系统满足动量守恒?定理说明补充:关于定律、定律、原理定律:早已证明是正确的,可以作为原则或规律的命题或公式。它可以由定理或原理来证明或推论下来。(动量定律、动能定律、角动量定律)定理Law:通过大量的实践和实验总结归纳下来的客观规律,它是对某种客观规律的概括。(牛顿三定理、机械能守恒定理、动量守恒定理、角动量守恒定理、能量守恒定理、转动定理、碰撞定理)原理:通过大量的实践和实验总结归纳下来的,带有普遍性的最基本的、可以作为其它规律的基础的规律。(功能原理、运动叠加性原理、光速不变原理、伽利略相对性原理)原理和定理是不能从理论上证明的,其正确性只能用实践来检验,假如实践中发觉一例与之相违,该原理、定律即被推翻,或必须限定其适用范围及条件。续练习二当堂浅谈质量为m,速率的小球,水平地射向一墙壁,后被反向弹回,速率不变,问小球的动量变化?(请点击你要选择的项目)-2mv,选项1链接答案质量为m,速率的小球,水平地射向一墙面,后被反向弹回,速率不变,则小球的动量变化(请点击你要选择的项目)-2mv,选项2链接答案质量为m,速率的小球,水平地射向一墙面,后被反向弹回,速率不变,则小球的动量变化(请点击你要选择的项目)-2mv,功(work):力和力所作用的质点(或质元)的位移的标量积。
注意:1、功依赖于参照系。(举例:船用绳子系在河边。)3、功率P:力在单位时间内所作的功。平均功率:瞬时功率:瞬时功率等与力与物体速率的标积。单位:瓦特2.2510练习二保守力做功的大小,只与运动物体的始末位置有关,与路径无关。非保守力做功的大小,除了与物体末位置有关,并且还与物体的运动路径有关。引力的功3、弹力的功借助保守力的功与路径无关的特性,可引入“势能”()的概念。在受保守力的作用下,质点从A--B,所做的功与路径无关,而只与这两点的位置有关。可引入一个只与位置有关的函数,A点的函数值乘以B点的函数值,定义为从A定义了势能差质点从位置A到位置B,保守力作的功可以统一写为:外力做正功等于相应动能的降低;外力做负功等于相应动能的减低。保守力做正功等于相应势能的减小;保守力做负功等于相应势能的降低。为势能零点选地面:离地面高度为势能零点为势能零点选无形变处保守力的元功:势能曲线上某点斜率的负值,就是该点对应的位置处质点所受的保守力。以双原子分子势能曲线为例:时:斜率0,则力指向减少的方向,是引力。
力指向减小的方向,是作用力。1、质点系的动能定律(1)哪些是质点系?(2)质点系的内力与外力是如何规定的?由有限个或无限个质点组成的系统。可以是固体也可以是液体,它概括了热学中最普遍的研究对象。质点系外的物体作用于质点系内各质点的力称为外力,质点系内各质点之间的互相斥力称为内力,外力和内力的分辨完全决定于质点系(研究对象)的选定。(3)质点系内力的功一切内力矢量和恒等于零。但通常情况下,所有内力作功的总和并不为零。诸如,两个彼此互相吸引的物体,联通一段位移,都作正功。(4)质点系动能定律:对第i个质点运用动能定律:对所有质点求和可得:注意:不能先求合力,再求合力的功;只能先求每位力的功动能定理和动量定理公式,再对这种功求和。由保守力的功和势能增量的关系:功能原理(积分方式)外力对系统和系统非保守内力做功之和等于系统机械能的增量。系统只有保守内力作功,机械能守恒。五、机械能守恒定理与能量守恒定理系统的机械能降低系统的机械能降低系统的机械能保持不变系统的机械能保持不变实验证明:一个孤立系统,历经任何变化过程,该系统的所有能量的总和是不变的,能量只能从一种方式变化为另一种方式,或从一个物体传给另一个物体。——能量守恒定理。自然界中许多数学量,如动量、角动量、机械能、电