动能势能动能定理汇总.doc
《动能势能动能定理汇总.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《动能势能动能定理汇总.doc(12页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 动能 势能 动能定理教学目标:理解功和能的概念,掌握动能定理,会熟练地运用动能定理解答有关问题教学重点:动能定理教学难点:动能定理的应用教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、动能1动能:物体由于运动而具有的能,叫动能。其表达式为:。2对动能的理解(1)动能是一个状态量,它与物体的运动状态对应动能是标量它只有大小,没有方向,而且物体的动能总是大于等于零,不会出现负值(2)动能是相对的,它与参照物的选取密切相关如行驶中的汽车上的物品,对汽车上的乘客,物品动能是零;但对路边的行人,物品的动能就不为零。3动能与动量的比较(1)动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量, 或 (2)动能和
2、动量都是用于描述物体机械运动的状态量。(3)动能是标量,动量是矢量。物体的动能变化,则其动量一定变化;物体的动能变化,则其动量不一定变化。(4)动能决定了物体克服一定的阻力能运动多么远;动量则决定着物体克服一定的阻力能运动多长时间。动能的变化决定于合外力对物体做多少功,动量的变化决定于合外力对物体施加的冲量。(5)动能是从能量观点出发描述机械运动的,动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的。二、重力势能1重力势能:物体和地球由相对位置决定的能叫重力势能,是物体和地球共有的。表达式:,与零势能面的选取有关。2对重力势能的理解(1)重力势能是物体和地球这一系统共同所有,单独一个物体谈不上具有势能
3、即:如果没有地球,物体谈不上有重力势能平时说物体具有多少重力势能,是一种习惯上的简称重力势能是相对的,它随参考点的选择不同而不同,要说明物体具有多少重力势能,首先要指明参考点(即零点)(2)重力势能是标量,它没有方向但是重力势能有正、负此处正、负不是表示方向,而是表示比零点的能量状态高还是低势能大于零表示比零点的能量状态高,势能小于零表示比零点的能量状态低零点的选择不同虽对势能值表述不同,但对物理过程没有影响即势能是相对的,势能的变化是绝对的,势能的变化与零点的选择无关(3)重力做功与重力势能重力做正功,物体高度下降,重力势能降低;重力做负功,物体高度上升,重力势能升高可以证明,重力做功与路径
4、无关,由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定,即:WG=mgh所以重力做的功等于重力势能增量的负值,即WG= -Ep= -(mgh2-mgh1)三、动能定理1动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为W=EK动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。和动量定理一样,动能定理也建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。这样,无论求合外力做的功
5、还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径。和动量定理不同的是:功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。【例1】 一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上,在互成60角的大小相等的两个水平恒力作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v,在力的方向上获得的速度分别为v1、v2,那么在这段时间内,其中一个力做的功为A B C D 错解:在分力F1的方向上,由动动能定理得,故A正确。正解:在合力F的方向上,由动动能定理得,某个分力的功为,故B正确。2对外力做功与动能变化关系的理解:外力对物体做正功,物体的动能增加,这一外力有助于物体的运动,是动力;外力对物体做
6、负功,物体的动能减少,这一外力是阻碍物体的运动,是阻力,外力对物体做负功往往又称物体克服阻力做功 功是能量转化的量度,外力对物体做了多少功;就有多少动能与其它形式的能发生了转化所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量即 3应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程。和动量定理不同,动能定理的研究对象只能是单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动。(原因是:系统内所有内力的总冲量一定是零,而系统内所有内力做的总功不一定是零)。(2)对研究对象进行受力分析。(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力)。(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意
7、功的正负)。如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。(4)写出物体的初、末动能。(5)按照动能定理列式求解。CBA【例2】 如图所示,斜面倾角为,长为L,AB段光滑,BC段粗糙,且BC=2 AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数。解:以木块为对象,在下滑全过程中用动能定理:重力做的功为mgLsin,摩擦力做的功为,支持力不做功。初、末动能均为零。mgLsin=0,点评:从本例题可以看出,由于用动能定理列方程时不牵扯过程中不同阶段的加速度,所以比用牛顿定律和运动学方程解题简洁得多。【例3】 将小球以初速度v
8、0竖直上抛,在不计空气阻力的理想状况下,小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力,小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定,求小球落回抛出点时的速度大小v。vv /fGGf解:有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理: 和,可得H=v02/2g,再以小球为对象,在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零,所以有:,解得h/10h点评:从本题可以看出:根据题意灵活地选取研究过程可以使问题变得简单。有时取全过程简单;有时则取某一阶段简单。原则是尽量使做功的力减少,各个力的功计算方便;或使初、末动能等于零。【例4】如图所示,
9、质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h/10停止,则(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?(2)若让钢珠进入沙坑h/8,则钢珠在h处的动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。解析:(1)取钢珠为研究对象,对它的整个运动过程,由动能定理得W=WF+WG=EK =0。取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面,则重力的功WG=mgh,阻力的功WF= Ff h, 代入得mghFf h=0,故有Ff /mg=11。即所求倍数为11。(2)设钢珠在h处的动能为EK,则对钢珠的整个运动过程,由动能定理得W=WF+WG=EK =0,进一步展开为9mgh/
10、8Ff h/8= EK,得EK=mgh/4。点评:对第(2)问,有的学生这样做,h/8h/10= h/40,在h/40中阻力所做的功为Ff h/40=11mgh/40,因而钢珠在h处的动能EK =11mgh/40。这样做对吗?请思考。【例5】 质量为M的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出h=0.20m,木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块,并以v=90m/s的速度水平射出,木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m,求木块与台面间的动摩擦因数为。解:本题的物理过程可以分为三个阶段,在其中两个阶段中有机械能损失:子弹射
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 动能 势能 定理 汇总
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。