人教版人教高一物理動能定理

1、注： 各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過程中能量總是守恒的。理解：1、某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量與增加量一定相等。2、某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。功和能的關(guān)系動能定理2021/8/7 星期六1三、功是能量轉(zhuǎn)化的量度： 做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，反之轉(zhuǎn)化了多少能量就說明做了多少功。注：對功能關(guān)系的理解1、聯(lián)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2、區(qū)別：功是反映物體間在相互作用過程中能量變化的物理量，是一過程量；能是用來反映物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，處于一定運(yùn)動狀態(tài)（如速度和相對位置）的物體就有一

2、定的能量。2021/8/7 星期六2小結(jié)功和能能1、定義：一個物體能夠?qū)ν庾龉Γ?這個物體就具有能。2、物理意義：能是表示物體做功 本領(lǐng)大小的物理量。功和能聯(lián)系功和能都是標(biāo)量功和能國際制單位都是焦功是能量轉(zhuǎn)化的量度。區(qū)別功是過程量，能是狀態(tài)量。功的大小等于轉(zhuǎn)化的能量，但功不是能。2021/8/7 星期六31. 什么叫能量? 能量是表示什么的物理量?一個物體能夠?qū)ν庾龉?則這個物體具有能量能量是表示做功本領(lǐng)大小的物理量2 . 功和能量有什么關(guān)系?A . 功和能量都是標(biāo)量,單位:焦B . 功是能量轉(zhuǎn)化的量度C .功是過程量,能是狀態(tài)量復(fù) 習(xí)即：1）物體間能量轉(zhuǎn)化是通過做功來實(shí)現(xiàn)的 2）做了多少功就

3、有多少能量轉(zhuǎn)化2021/8/7 星期六4復(fù)習(xí)1、關(guān)于功和能的關(guān)系，正確的是( ) A.能是物體具有做功的本領(lǐng) B.功是能量轉(zhuǎn)化的量度 C.功是在物體狀態(tài)發(fā)生變化過程中的 過程量,能是物體的狀態(tài)量. D.功和能具有相同的單位,它們的意義完全相同.2021/8/7 星期六52、對于一定質(zhì)量的物體,正確的說法是( ) A、物體質(zhì)量發(fā)生變化，動能也一定變化。 B、物體速度不變，動能也一定不變。 C、物體動能發(fā)生變化，速度也一定變化。 D、物體動能不變，速度也一定不變。復(fù)習(xí)2021/8/7 星期六6動 能動能:物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)系,物體的動能與什么因素有關(guān)?課

4、件演示.動能是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。有什么關(guān)系?實(shí)驗(yàn)表明：物體的運(yùn)動速度越快大，質(zhì)量越大，動能越大。物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度有什么定量關(guān)系？2021/8/7 星期六7 一個質(zhì)量為M的物體在光滑的水平面上以V 1運(yùn)動，現(xiàn)用一水平拉力F作用于物體，使其移動了位移S后，速度變?yōu)閂2。分析這一過程中： 1、力對物體做的功是多少？2、位移與速度的變化有什么關(guān)系？3、力與加速度有什么關(guān)系？所以力對物體做的功又可以表達(dá)成怎樣？ 4、動能變化量是多少？ 5、功與動能變化量之間有什么關(guān)系？ V 1 V2 FFS動 能2021/8/7 星期六8（）動能定理的推導(dǎo)：v22 v12 2asF合mav22 v1

5、2 2F合smF合F合sv1v2動 能此式看出力F所做的功等于1/2m v2這個物理量的變化.在物理學(xué)中用1/2mv2表示物體的動能.用Ek表示2021/8/7 星期六91、動能：（2）對公式的理解：具有相對性，一般取地面為參考系可用來描述物體的運(yùn)動狀態(tài),是狀態(tài)量(瞬時(shí)性)是能量的一種形式，也是標(biāo)量。單位：焦耳動 能(1)表達(dá)式:2021/8/7 星期六10動 能2.動能定理： (1)內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。 (2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：W合=Ek=Ek末-Ek初或：W合= mv22 mv121212注意:W合為外力做功的代數(shù)和, Ek是物體動能的增量;2021/8/7 星期六11動 能動

6、能定理討論：公式中的指什么？實(shí)際中，物體力做功的情況有哪些？2021/8/7 星期六12外力可以是一個力，也可以是幾個力的合力；外力可以是動力，也可以是阻力，因此定理常用的表達(dá)式還有： FS=1/2mv221/2mv12 W動W阻=EK2EK1 W=Ek動 能2021/8/7 星期六13（）對公式W總 EK的理解：總功：b.合力自始至終都恒定，則用F合s若所取過程中，各力做功有先后，s有不同，則應(yīng)理解為各個力做功的代數(shù)和動 能a. 合力既可以是恒力，也可以是變力。既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力c.物體做直線運(yùn)動變?yōu)樽銮€運(yùn)動時(shí)，動能定理一樣適合?？偣χ傅氖歉魍饬ψ龉Φ拇鷶?shù)和；

7、也可理解為合外力的功。2021/8/7 星期六14動 能動能定理討論：公式中的EK的含義是什么？動能定理的適用范圍？若W0，Ek2-Ek10,即Ek2Ek1，說明外力為動力，物體作加速運(yùn)動：即外力對物體做正功，它的值等于物體功能的增加量。反之表示外力作負(fù)功，它的值等于物體功能的減小量。若W=0，即Ek2=Ek1，表示外力對物體不作功，物體的動能是守恒的。動能定理只涉及物體運(yùn)動過程中各外力做功的代數(shù)和及物體初末兩狀態(tài)的動能；而不考慮運(yùn)動過程中的各細(xì)節(jié)情況，如a，t等。2021/8/7 星期六15動能的增量：EK末初實(shí)質(zhì)：功是能轉(zhuǎn)化的量度適用范圍：一般取地面為參考系；一般是對單個物體或質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行研究

8、。當(dāng)外力做正功時(shí)，末動能大于初動能，動能增加；當(dāng)外力做負(fù)功時(shí)，末動能小于初動能，動能減少定理中“增加”一詞，并不表示動能一定增大，它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動能差，或稱為“改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。動 能2021/8/7 星期六16例1一物體做變速運(yùn)動時(shí)，下列說法正確的是 A合外力一定對物體做功，使物體動能改變B物體所受合外力一定不為零C合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變D物體加速度一定不為零例題例2在水平放置的長直木板槽中，一木塊以 6.0米/秒的初速度開始滑動?；?.0米后速度減為4.0米/秒，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可以向前滑行多遠(yuǎn)？2021/8/7 星期六17設(shè)木板

9、槽對木塊摩擦力為f，木塊質(zhì)量為m，據(jù)題意使用動能定理有：二式聯(lián)立可得：s23.2米，即木塊還可滑行3.2米。例題2021/8/7 星期六18例3如圖3，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運(yùn)動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個力做功分別為Fs，0和-mg(h2-h1)，所以動能定理寫為：2021/8/7 星期六19(二）、動能定理的應(yīng)用應(yīng)用動能定理進(jìn)行解題的步驟： 確定研究對象,明確它的運(yùn)動過程; 并建立好模型。 分析物體在運(yùn)動過程中的受力情況,明確各個力是否做功,是正功還

10、是負(fù)功; 明確起始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動能(可分段、亦可對整個運(yùn)動過程). 用W總=Ek=Ek2 -Ek1列方程求解.2021/8/7 星期六20小結(jié)： 一、動能 1、定義：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能 2、表達(dá)式：EK = 1/2 M V2 3、單位：焦耳（J）二、動能定理 1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化 2、表達(dá)式：W=1/2M V22 1/2M V122021/8/7 星期六21例2、用拉力F拉一個質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動了s,拉力F跟木箱前進(jìn)的方向的夾角為,木箱與冰道間的動摩擦因數(shù)為,求木箱獲得的速度.FFNfG例1一架飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103Kg,起飛過程

11、中從靜止開始滑跑的路程為S=5.3102m時(shí),達(dá)到起飛速度v=60m/s.在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飛機(jī)受到的牽引力?2021/8/7 星期六22例題講解：運(yùn)動員將質(zhì)量為m、靜止的足球，沿水平地面以v0的速度將球踢出，則運(yùn)動員對足球所做的功為_2021/8/7 星期六23例1、一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s=5.3102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍（k=0.02）。求飛機(jī)受到的牽引力。2021/8/7 星期六24動 能2021/8/7 星期六25例2、一質(zhì)量為m的小球，

12、用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動到Q點(diǎn)（如圖所示），則力F所做的功為（ ）A mgLcosB mgL(1-cos）C FlsinD FLcosOFQLP2021/8/7 星期六26三、利用動能定理解題的方法明確研究對象、研究過程，找出初、末狀態(tài)的速度情況要對物體進(jìn)行正確受力分析（包括重力），明確各力的做功大小及正負(fù)情況有些力在運(yùn)動過程中不是始終存在，若物體運(yùn)動過程中包含幾個物理過程，物體運(yùn)動狀態(tài)受力情況均發(fā)生變化，因而在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況分別對待2021/8/7 星期六273. 明確物體在過程的起始狀態(tài)動能和末狀態(tài)的動能4. 列出動能定

13、理的方程 ，及其它必要的解題方程進(jìn)行求解2021/8/7 星期六282021/8/7 星期六292021/8/7 星期六30動能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系如何呢？ FmFmv1v2Sa2021/8/7 星期六31練習(xí):質(zhì)量10克以800m/s 速度飛行的子彈,質(zhì)量60千克以10的速度奔跑的運(yùn)動員,動能各多少?哪一個動能大?動能的大小由什么決定?2021/8/7 星期六32一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量5103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3102時(shí)，達(dá)到起飛速度60/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力. 2021/8/7 星期六33一人把2

14、Kg足球以10米每秒踢出,水平飛出100米,求此人對球做功2021/8/7 星期六34動能定理：合外力作對質(zhì)點(diǎn)所作的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量(或末態(tài)動能減去初態(tài)動能)。定義動能：八、明確幾點(diǎn)：1.動能是描寫物體狀態(tài)的物理量，物體狀態(tài)的改變可由作功（和沖量）實(shí)現(xiàn)。單位：焦耳，J4.質(zhì)點(diǎn)的動能定理 / 八、明確幾點(diǎn)2021/8/7 星期六352. 功是過程量，動能是狀態(tài)量，動能定理建立起過程量功與狀態(tài)量動能之間的關(guān)系。在計(jì)算復(fù)雜的外力作功時(shí)只須求始末兩態(tài)的動能變化，即求出該過程的功。3. W為合外力的功或所受外力功的代數(shù)和，不是合外力中某一個力的功。4. 如果 Ek Ek0, W 0 ,外力對物體做正功； 如果 Ek Ek0, W 0 ,外力對物體做負(fù)功, 或物體克服外力(阻力)作功。6. 動能定理由牛頓第二定律導(dǎo)出， 只適用于慣性參考系，且W和Ek 均與參考系有關(guān)。5. 功與動能的本質(zhì)區(qū)別：它們的單位相同，但功是過程量，能是狀態(tài)量。功是能量變化的量度。2021/8/7 星期六36九、解題思路與舉例1.確定研究對象(隔離物體法）；2.受力分析，分析作功的力，不作功的力不考慮；3.分析始末運(yùn)動狀態(tài)，確定Ek、Ek0；4.應(yīng)用定理列方程求解。例：第二宇宙速度 第二宇宙速度是物體脫離地球引力進(jìn)入太陽系的速度，地球半徑R=6400km。2021/8/7 星期六37