2023學(xué)年完整公開課版動能定理

第2章能的轉(zhuǎn)化和守恒定律第1節(jié)動能、動能定理泉港區(qū)第一中學(xué)黃廣勇觀看"水磨坊"的工作過程物體的動能與什么因素有關(guān)？911質(zhì)量速度在光滑水平面上一質(zhì)量為m的物體,保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時動能是多少？人以恒定的水平推力F作用在物體上，使物體發(fā)生一段位移s，得到速度v，這個過程中人做了多少功？由什么能轉(zhuǎn)化為什么形式的能?動能概念靜止FV光滑外力做功:W=FS=maV2-02a=mV221sma若質(zhì)量為0.01kg、以800m/s速度飛行的子彈，與質(zhì)量為60kg、以10m/s的速度奔跑的運動員，兩者相比，哪一個動能大？mV2=21EK動能1動能概念：物體由于運動而具有的能a標(biāo)量>0，與速度方向無關(guān)c速度V取地面為參考系第1節(jié)動能、動能定理2動能定義式：(J)b是狀態(tài)量,與v有關(guān)mV2=21EK實驗探究:恒力做功與動能改變關(guān)系S1S2S3S4W=Fs⊿EK=Ek2-Ek1=mv22/2-mv12/2﹖V2sa動能定理的推導(dǎo)FfV1m外力做的總功:W總=(F-f)S=ma=mV2221V22-V122amV1221-動能定理：W總＝Ek2-Ek1＝ΔEk1動能概念：物體由于運動而具有的能a標(biāo)量>0，與速度方向無關(guān)3動能定理：做功與動能改變關(guān)系4理解:5運用:c速度V取地面為參考系第1節(jié)動能、動能定理實驗探究公式：W總＝Ek2-Ek1＝ΔEkaW總＝W1+W2+…＝＝F合·sc過程量=狀態(tài)量的改變量2動能定義式：既適用于恒力做功，也適合于變力做功，

既適合與直線運動，也適合曲線運動。(J)b是狀態(tài)量,與v有關(guān)理論推導(dǎo)內(nèi)容：外力對物體所做的總功等于物體動能的增量。d功是能量轉(zhuǎn)化的量度bW總>0,Ek2>Ek1,動能增加W總<0,Ek2<Ek1,動能減少6適用條件:mV2=21EK例2．一物體做變速運動時，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．合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變C．物體加速度一定不為零D．物體所受合外力一定不為零BD例1．關(guān)于物體的動能的下列說法正確的是()A如果物體的動能有變化,其速度也一定變化B如果物體的速度有變化,其動能也一定變化C如果合外力對物體做負(fù)功,其動能就一定減少D如果物體的動能沒有變化,就一定沒有外力對物體做功CD

例2:一架噴氣式飛機，質(zhì)量ｍ＝5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機受到的牽引力.解法一：以飛機為研究對象，它做勻加速直線運動受到重力、支持力、牽引力和阻力作用.由牛頓第二定律得F合＝F－kmg＝ｍa ①由運動學(xué)公式ｖ２－０２＝２as∴ ②由①和②得：

22.52105.2s3310360105100202××××+×××=+=vmkmgFN

解法二：以飛機為研究對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個力做的功分別為WＧ＝０，W支＝０，W牽＝F1s，W阻＝－ｋｍｇs.

據(jù)動能定理得：代入數(shù)據(jù)，

解得F＝1.8×104Ｎ

hV=?光滑(1)明確研究對象及所研究的物理過程。

(2)對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。(3)確定始、末態(tài)的動能。(未知量用符號表示)，根據(jù)動能定理列出方程W總＝Ek2-Ek1)(4)求解方程、分析結(jié)果動能定理的應(yīng)用步驟：動能定理的應(yīng)用：例1質(zhì)量為100Kg的小汽車，由靜止開始運動，發(fā)發(fā)動機的牽引力為1000牛頓，經(jīng)50米位移時，（1）若阻力可以不記，末速度多大？（2）若阻力為200N，末速度又是多大？FF50m解(1)Wf=FS=1/2M(Vt)2-0Vt=2FS/M

2×1000×50/1000==10(m/s)(2)W=FS-fS=1/2mvt2-0Vt=2(F-f)S/m=80=8.9(m/s)例2:

5000Kg重汽車以36km/h的速度開行時，關(guān)閉汽車發(fā)動機剎車后，汽車再前進(jìn)50m停下。求剎車過程中汽車受的阻力。解：阻力對汽車做負(fù)功，其中S=50m,V0=10m/s,Vt=0Wf=fs=I/2M(Vt)2-1/2M(V0)2F=-1/2M(V0)2/S=-1/2*5000*10^2/50=--5000N例3：綜合題

質(zhì)量為m的物體，沿長5m，高3m的斜面頂端由靜止開始下滑，摩擦力為重量的0.2，問它到底端時速度多大？解：根據(jù)外力作功代數(shù)和等于物體動能的變化列式：

mgh-fL=1/2mvt2-1/2mv02mgh-0.2mgL=1/2mvt2-0

得vt=2g(h-0.2L)=20(3-0.2×S)=210(m/s)NBCAvfmgD據(jù)題意寫出物體初，末狀態(tài)時的動能。E根據(jù)動能定理列方程，統(tǒng)一單位，代入已知數(shù)求解。F檢驗計算結(jié)果的正確性，合理性。

利用動能定理解題的步驟：弄清題意，按題意畫出示意圖B明確研究對象，受分析力情況，畫出受力分析圖。C判斷做功的力和不做功的力，將各力做功的代數(shù)和求出來。A認(rèn)真審題，例3．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)？解：設(shè)木板槽對木塊摩擦力為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：s2＝3.2米，即木塊還可滑行3.2米兩個過程Hh求阻力做的功?θμμS1S2求S1/S2=?靜止停下兩個過程練習(xí)一個質(zhì)量為12kg的物體，在5m高處以8m/s的初速度水平拋出，空氣的阻力忽略不計，g取10m/s2,試求：物體落地時的速度大??？曲線過程變力過程求功的三種方法:一人把2Kg足球以10米每秒踢出,水平飛出100米,求此人對球做功FθmLF使擺角緩慢增加到θ,求WF=?P26:2、3作業(yè)課本【例題】一架噴氣式飛機，質(zhì)量ｍ＝5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍，求飛機受到的牽引力。解:以飛機為研究對象。它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用。四個力做的功分別為WＧ＝０，WN＝０，WF＝Fs，

Wf＝－0.02mgs

據(jù)動能定理W合=1/2mv22-1/2mv12得

Fs-0.02mgs=1/2mv2-0……

代入數(shù)據(jù)，解得F＝1.8×104

Ｎ答：略NGFf另解：以飛機為研究對象，它做勻加速直線運動，受到重力、支持力、牽引力和阻力作用。根據(jù)牛頓第二定律F合＝ｍa

得：

F－0.02mg＝ｍa ①

又ｖ２＝２asa=v2/2s②

由①和②得：

F－0.02mg=mv2/2s∴F=1.8×104N

答：略NGFf鞏固練習(xí)

1、質(zhì)量10ｇ，以0.8km/s飛行的子彈，質(zhì)量60kg，以10ｍ/s的速度奔跑的運動員，二者相比，哪一個的動能大?解：EK子=1/2m子v子2=3200JEk人=1/2m人v人2=3000JEK子>Ek人

2、質(zhì)量是150g的子彈，以300m/s的速度水平射入厚度為10mm的鋼板，射穿后的速度是100m/s，求鋼板對子彈的平均阻力。解：以子彈為研究對象，子彈穿過鋼板時所受的外力就是鋼板的阻力F，外力所做的功是W=-Fs，s為鋼板厚度。根據(jù)動能定理W合=1/2mv22-1/2mv12得

-Fs=1/2mv22-1/2mv12

代入數(shù)據(jù)解得F=6.0

×105N答：略。3、一足球運動員把一個質(zhì)量500g的球踢出去，腳對球的沖力是700N，球離腳是4的速度為10m/s，球沿地面滾動25m而停止。求：（1）該運動員踢球所做的功；（2）球滾動過程中克服阻力所做的功；（3）球所受的平均阻力。課堂小結(jié)動能動能定理

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