文档介绍：第 8 次课日期周次星期学时2
 
授课内容:
§
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3、刚体转动时合外力矩的功;
4、动能定理
目的与要求:
,理解力矩的功;
,能计算几种常见保守力相关的势能;
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4. 掌握质点系的动能定理;
重点与难点:
。
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。
教学思路及实施方案:
通过“力做功”这个具体问题的分析推导,引导学生掌握从简单到复杂、从特殊到一般、由抽象到实际的思维方式。同时要求学生逐渐能够把数学工具使用到物理中来。要求学生能够总结出一些常见的势能和动能的处理方式。
 
§ 动能定理、机械能守恒定律
一、力对空间的累积效应——功
(强调:由浅入深、由抽象到实际的物理思想;与中学相比多了变量的概念和矢量的概念)
1、恒力对匀速直线运动物体的功:
2、变力对直线运动物体的功:(涉及一套分析方法)
元功:(在图中分析)
功:,
举例:漏水桶提水,是随着位置变化的。
示功图:图,物理含义:曲线下的面积表示功。
3、变力对曲线运动物体所做的功:
元功:,
总功:
一般情况:
(引导学生区分:中学计算公式比较,力和路径均是变化的,而且加强矢量的概念)
4、功率:
举例:汽车上坡需牵引力增大,加油门功率,换档牵引力、对应改变速度
5、保守力的功
(1)、重力的功
全程的功:
重力做功的特点:重力做功与运动路径无关,只与始末位置有关。
即沿闭合路径,重力做功为零。即:
例如:人手托着物体,绕某一曲线运动一周,重力做功为0;人手的作用力做功也为0,即人手力没有做功。如果考虑摩擦力,则人的手做了功的。
学生思考:人手托举一物体,较长时间后为什么会有累的感觉,而人手是否做功?我们所说的功是指有用功,人消耗了能量是用于产生手的力,这个力并没有做功。
(2)、弹性力做功
做功:
弹力做功的特点:弹性力做功与运动路径无关,只与始末位置有关系。
在物理学中,具有这样特点的力还有:电场力、万有引力,这类力统称为“保守力”
(3)、保守力:做功与运动路径无关,只由始末位置决定,或者是的力。
(4)、非保守力:定义相反。如:摩擦力
二、势能
1、势能:由相对位置决定的能量。
物理意义:质点在某点势能大小就等于从场点到势能零点保守力所做的功。
一般计算方法:,是保守力,:物体移动的路径。
2、重力势能:,其中表示相对零势能点的高度。
3、弹性势能:(势能零点选在弹簧的原长处。)
,代入,即:
4、引力势能:零势能点选在无穷远处。
所以:
小结: ①、势能是属于物体系的。
②、势能是相对的,零势能点可任意选择。但为了处理问题的方便,一般选择为:
:零势能点选择在相对高度为的一点。
:零势能点选择在平衡位置,。
:零势能点选择在处。
③、势能差是绝对的。
④、只有保守力才有势能的概念。
⑤、保守力做功势能减少。,保守力的功等于势能增加的负值。
三、刚体转动时合外力矩的功
1、力矩的功:(类比方式)
力的元功:。
力矩的元功:
(、、的方向相同,均与转轴平