动能动能定理课件高中物理二配套课件.pptx
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1、1理理解解动动能能的的概概念念,会会用用功功能能关关系系导导出出动动能能的的定定义义式式,并并会用动能的定义式进行计算会用动能的定义式进行计算2用用实实验验来来探探究究恒恒力力做做功功与与物物体体动动能能变变化化的的关关系系,导导出出动动能定理能定理3理理解解动动能能定定理理,知知道道动动能能定定理理的的适适用用条条件件,知知道道用用动动能能定理解题的基本步骤,会用动能定理解决力学问题定理解题的基本步骤,会用动能定理解决力学问题一、动能一、动能1定义:定义:物体由于物体由于 而具有的能而具有的能2表达式:表达式:3单位:单位:与功的单位相同,国际单位为与功的单位相同,国际单位为 运动运动J4动
2、能特点动能特点(1)动动能能是是 量量,具具有有瞬瞬时时性性,物物体体在在某某一一状状态态的的动动能能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定(2)物物体体的的动动能能具具有有 ,由由于于对对不不同同的的参参考考系系,同同一一物物体体的的瞬瞬时时速速度度有有不不同同值值,所所以以在在同同一一状状态态下下物物体体的的动动能也有不同值一般地如无特别说明,物体的动能均是能也有不同值一般地如无特别说明,物体的动能均是 的的(3)动动能能是是 ,只只有有大大小小没没有有方方向向,动动能能没没有有负负值值,与与物体的速度方向无关物体的速度方向无关状态状态相对性相对性
3、相对地面相对地面标量标量二、合外力做功和物体动能的变化二、合外力做功和物体动能的变化动能定理的推导动能定理的推导(1)建立情景:建立情景:图图441如如图图441所所示示,光光滑滑水水平平面面上上质质量量为为m的的物物体体,在在恒恒力力F作用下,经位移作用下,经位移x后,速度由后,速度由v1增加到增加到v2.(2)推导依据:推导依据:外力做的总功:外力做的总功:W_由牛顿第二定律:由牛顿第二定律:F_由运动学公式:由运动学公式:x_(3)结论:结论:W即即WEk2Ek1EkFxma自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析金手指驾校 http:/ http:/ h
4、ttp:/ http:/ http:/ 表达式:表达式:(1)(2)W 说说明明:式式中中W为为 ,它它等等于于各各力力做做功功的的 如如果果外外力力做做正正功功,物物体体的的 ,外外力力做做负负功功,物物体体的的 适用范围:适用范围:不仅适用于不仅适用于 做功和做功和 运动,也适用于运动,也适用于 做功和做功和 运动情况运动情况.动能的变化动能的变化Ek2Ek1合力做的功合力做的功代数和代数和动能增加动能增加动能减少动能减少恒力恒力直线直线变力变力曲线曲线一、对动能概念的理解与辨析一、对动能概念的理解与辨析(1)动动能能的的瞬瞬时时性性:物物体体动动能能的的大大小小与与物物体体瞬瞬时时速速度
5、度相相对对应应(2)动动能能的的标标量量性性:动动能能是是标标量量,只只有有大大小小没没有有方方向向,且且总总大大于于或或等等于于零零,不不可可能能小小于于零零,运运算算过过程程中中无无需需考考虑虑速速度度方方向向,速速度度变变化化,动动能能不不一一定定变变化化(比比如如匀匀速速圆圆周周运运动动),而动能变化则速度一定变化,而动能变化则速度一定变化(3)动动能能的的相相对对性性:对对于于不不同同参参考考系系,物物体体的的速速度度不不同同,则则物物体体的的动动能能也也不不同同,没没有有特特别别指指明明时时,都都是是以以地地面面为为参考系的参考系的二、对动能定理的理解与辨析二、对动能定理的理解与辨
6、析W的的求求法法:动动能能定定理理中中的的W表表示示的的是是合合力力的的功功,可可以以应应用用WF合合xcos(仅仅适适用用于于恒恒定定的的合合外外力力)计计算算,还还可可以以先先求求各各个力的功,再求其代数和,即个力的功,再求其代数和,即WW1W2Wn.W的的含含义义:是是指指包包含含重重力力在在内内的的任任意意外外力力的的功功都都能能引引起起动动能能的的变变化化但但只只有有重重力力(或或弹弹力力)做做功功才才能能引引起起重重力力势势能能(弹弹性势能性势能)的变化的变化理解要点理解要点(1)动能定理的研究对象是单一物体或者可以看成是单一物体动能定理的研究对象是单一物体或者可以看成是单一物体的
7、物体系的物体系(2)动动能能定定理理适适用用于于物物体体的的直直线线运运动动,也也适适用用于于曲曲线线运运动动;适适用用于于恒恒力力做做功功,也也适适用用于于变变力力做做功功;力力可可以以是是各各种种性性质质的的力力,既既可可以以同同时时作作用用,也也可可以以分分段段作作用用,只只要要求求出出在在作作用用过过程程中中各各力力做做功功的的多多少少和和正正负负即即可可这这些些都都是是应应用用动能定理解题的优越性动能定理解题的优越性(3)若若在在物物体体运运动动的的过过程程中中包包含含几几个个不不同同过过程程,应应用用动动能能定定理理时,可以分段考虑,也可以将全过程作为一整体来处理时,可以分段考虑,
8、也可以将全过程作为一整体来处理(4)动动能能定定理理的的计计算算式式为为代代数数式式,v为为以以地地面面为为参参考考系系时时的的速速度度(5)外外力力对对物物体体所所做做的的功功是是指指物物体体所所受受的的一一切切外外力力对对它它做做的的总总功功三、应用动能定理求解变力做功三、应用动能定理求解变力做功变变力力做做功功无无法法由由功功的的公公式式直直接接求求解解,可可以以通通过过动动能能定定理理建建立立功功与与能能量量变变化化之之间间的的方方程程进进行行求求解解,变变力力做做功功写写成成W的的形式,不能用形式,不能用Fx表示表示四、探究合外力做功和动能的变化关系四、探究合外力做功和动能的变化关系
9、实验目的:实验目的:探究恒力做功与物体动能改变的关系探究恒力做功与物体动能改变的关系实实验验器器材材:小小车车、砝砝码码、天天平平、打打点点计计时时器器、低低压压交交流流电电源源、细细绳绳、一一端端附附有有定定滑滑轮轮的的长长木木板板,复复写写纸纸、纸纸带带、刻刻度尺等度尺等实验方案实验方案(如图如图442)图图442实验结论:实验结论:如果绳的拉力对小车所做的功如果绳的拉力对小车所做的功mgx等于小车对等于小车对应时间的动能变化量,可得出结论:恒力对物体所做的功应时间的动能变化量,可得出结论:恒力对物体所做的功等于物体动能的变化量等于物体动能的变化量(3)小小车车所所受受的的阻阻力力f应应包
10、包括括车车受受的的摩摩擦擦力力和和打打点点计计时时器器对对车车后所拖纸带的摩擦力后所拖纸带的摩擦力(4)小车应靠近打点计时器,并且要先接通电源后放手在小小车应靠近打点计时器,并且要先接通电源后放手在小车停止运动前应按住小车车停止运动前应按住小车.动能定理的应用动能定理的应用【典例典例1】如图如图443所示,一质量为所示,一质量为2 kg的铅球从离地面的铅球从离地面2 m高高处处自自由由下下落落,陷陷入入沙沙坑坑2 cm深深处处,求求沙沙子子对对铅铅球球的的平均阻力平均阻力(g取取10 m/s2)图图443法法二二根根据据全全程程列列式式在在铅铅球球运运动动的的全全过过程程中中,重重力力做做功功
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