2020學年高中物理 第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第1講 動能的改變 ppt課件

1、第2章第1講動能的改變目標定位1.理解動能的概念，知道動能的定義式.2.理解動能定理的內(nèi)容及其表達式，能應用動能定理進行有關(guān)計算.1預習導學 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3對點練習 鞏固應用反饋欄目索引 CONTENTS PAGE 一、動能1.概念：物體由于 而具有的能.2.表達式：Ek(1)表達式中的速度是 速度.(2)動能是 (填“矢”或“標”)量，是 (填“狀態(tài)”或“過程”)量.運動瞬時標狀態(tài)3.單位：動能的國際單位是 ，簡稱焦，用符號J表示.焦耳二、動能定理1.推導：設(shè)物體的質(zhì)量為m，初速度為v1，在與運動方向相同的合外力F的作用下發(fā)生一段位移s，速度增加到v2(如圖1所示

2、)，此過程中力F做的功為W.則WFs圖12.內(nèi)容及表達式：(1)內(nèi)容：合外力對物體所做的功等于 .(2)表達式：W合 .物體動能的改變量Ek2Ek1一、對動能的理解1.動能是狀態(tài)量動能與物體的運動狀態(tài)(或某一時刻的速度)相對應.2.動能具有相對性：選取不同的參考系，物體的速度不同，動能也不同，但一般以地面為參考系.3.動能是標量：只有大小，沒有方向.只有正值，沒有負值.例1關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是()A.凡是運動的物體都具有動能B.一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化C.一定質(zhì)量的物體，速度變化時，動能一定變化D.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)解析動能是由于物體運動而具有的能，所

3、以運動的物體都具有動能，A項正確；由于速度是矢量，當方向變化時，若速度大小不變，則動能不變，故C項錯誤；但動能變化時，速度的大小一定變化，故B正確；動能不變的物體，速度的方向有可能變化，如勻速圓周運動，故D錯誤.答案AB二、對動能定理的理解(1)力對物體做功是引起物體動能變化的原因，合外力做功的過程實質(zhì)上是其他形式的能與動能相互轉(zhuǎn)化的過程，轉(zhuǎn)化了多少由合外力做了多少功來度量.(2)合力對物體做正功，即W0，Ek0，表明物體的動能增大；合力對物體做負功，即W0，Ek0，表明物體的動能減小.(3)動能定理的適用范圍：動能定理是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的，對于外力是變力、物體做曲線運

4、動、物體經(jīng)歷多過程的情況同樣適用.特別提醒(1)動能定理應用中的研究對象一般為單個物體.(2)應用動能定理時，物體的位移、速度必須相對于慣性參考系，一般相對于地面.例2如圖2所示，一質(zhì)量為m2 kg的物體，以vA2 m/s的速度在水平面上通過A點，此后若在物體上施加一恒力F6 N，方向與物體運動方向相同.使物體由A點運動到距A點8 m的B點.已知物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.1，求：物體運動到B點時的速度大小.圖2解析物體由A點運動到B點的過程中，拉力做的功WFFs，阻力做的功Wfmgs，代入數(shù)據(jù)得：vB6 m/s.答案6 m/s三、動能定理的應用1.應用動能定理的優(yōu)越性(1)曲線運動，變力

5、做功問題：物體由初始狀態(tài)到末狀態(tài)的過程中，物體的運動性質(zhì)、運動軌跡、做功的力是變力還是恒力等諸多因素都可以不予考慮.特別是曲線運動、變力做功問題便顯示出動能定理的優(yōu)越性.(2)多過程問題：應用牛頓運動定律和運動學公式時，涉及的有關(guān)物理量比較多，對運動過程中的細節(jié)也要仔細研究，而應用動能定理只考慮合外力做功和初、末兩個狀態(tài)的動能，并且可以把不同的運動過程合并為一個全過程來處理，所以在處理多過程問題動能定理顯示出其優(yōu)越性.2.應用動能定理解題的步驟(1)選取研究對象，明確并分析運動過程，這個過程可以是單一過程，也可以是全過程.(2)對研究對象進行受力分析.(3)寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出

6、各個力做的功(注意功的正負).如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功.(4)寫出物體的初、末動能.(5)按照動能定理列式求解.特別提醒動能定理的計算式為標量式，v為相對地面的速度，位移也是相對地的位移.例3如圖3所示，物體沿一曲面從A點無初速下滑，當滑至曲面的最低點B時，下滑的豎直高度h5 m，此時物體的速度v6 m/s.若物體的質(zhì)量m1 kg，g10 m/s2，求物體在下滑過程中克服阻力所做的功.圖3答案32 J例4如圖4所示，質(zhì)量m1 kg的木塊靜止在高h1.2 m的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)0.2，用水平推力F20 N，使木塊產(chǎn)生位移s13 m時撤去，木塊

7、又滑行s21 m后飛出平臺，求木塊落地時速度的大小.(g取10 m/s2)圖4解析物體運動分為三個階段，先是在s1段勻加速直線運動，然后是在s2段勻減速直線運動，最后是平拋運動.考慮應用動能定理，設(shè)木塊落地時的速度為v，整個過程中各力做功情況分別為：推力做功WFFs1，摩擦力做功Wfmg(s1s2)，重力做功WGmgh.設(shè)木塊落地速度為v全過程應用動能定理得1.甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力F分別拉它們，在水平面上從靜止開始運動相同的距離s.如圖5所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，則下列關(guān)于力F對甲、乙做的功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法中正確的是()對動能和動能定理的理解圖5A.力F對甲做功多B.力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多C.甲物體獲得的動能比乙大D.甲、乙兩個物體獲得的動能相同解析由功的公式WFscos 可知，兩種情況下力F對甲、乙兩物體做的功一樣多，故A錯誤，B正確；若甲獲得的動能為Ek甲，乙獲得的動能為Ek乙，由動能定理知FsEk甲，F(xiàn)sfsEk乙，可知Ek甲Ek乙，故C正確，D錯誤.答案BC動能定理的應用2.一人用力踢質(zhì)量為1 kg的皮球，使球在光滑水平面上由靜止以10 m/s的速度飛出，假定人踢球瞬間對球平均作用力是200 N，球在水平方向運動了20 m停止，那么人對球所做的功為()A.50 J B.500 JC.4 000 J