高一物理必修2 7.7《動(dòng)能和動(dòng)能定理》課件4（人教版）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 動(dòng)能 動(dòng)能定理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 4 會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)題 知道用動(dòng)能定理解題的步驟 2 理解動(dòng)能定理 知道動(dòng)能定理的適用條件 會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算 3 理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過程 1 概念 物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能量叫做動(dòng)能 一 動(dòng)能 研究課本7 10實(shí)驗(yàn) 想一想 動(dòng)能與哪些因素有關(guān) 實(shí)驗(yàn)表明 物體的運(yùn)動(dòng)速度越快 質(zhì)量越大 動(dòng)能越大 2 定義 物理學(xué)中把物體的質(zhì)量與它的速度平方乘積的一半定義為物體的動(dòng)能 用Ek表示 即 定義式 3 性質(zhì) 動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 動(dòng)能是標(biāo)量 只有大小 沒有方向 單位 焦耳 J 1 關(guān)于動(dòng)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 動(dòng)和能具有相同的單位 它們的意義完全相同 2 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(dòng)能也一定變化 B 物體速度不變 動(dòng)能也一定不變 C 物體動(dòng)能發(fā)生變化 速度也一定變化 D 物體動(dòng)能不變 速度也一定不變 練習(xí) 1 內(nèi)容 合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 2 推導(dǎo) 二 動(dòng)能定理 3 數(shù)學(xué)表達(dá)式 W合 Ek Ek末 Ek初 Ek是物體動(dòng)能的增量 Ek 0時(shí) 動(dòng)能增加 Ek 0時(shí) 動(dòng)能減少 4 含義 動(dòng)能定理反映了 力對空間的積累效果使物體的動(dòng)能發(fā)生變化 W合為外力做功的代數(shù)和 三 動(dòng)能定理的討論 W合 Ek Ek末 Ek初 動(dòng)能定理說明外力功是物體動(dòng)能變化的量度 其外力可以是一個(gè)力 也可以是幾個(gè)力的合力 若W 0 Ek2 Ek1 0 即Ek2 Ek1 說明外力為動(dòng)力 在動(dòng)力作用下物體作加速運(yùn)動(dòng) 即外力對物體做正功 它的值等于物體動(dòng)能的增加量 反之表示外力作負(fù)功 它的值等于物體動(dòng)能的減小量 動(dòng)能定理只涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中各外力做功的代數(shù)和及物體初末兩狀態(tài)的動(dòng)能 而不考慮運(yùn)動(dòng)過程中的各細(xì)節(jié)情況 如a t等 因此應(yīng)用動(dòng)能定理解題比較方便 尤其是物體在變力情況下 若W 0 即Ek2 Ek1 表示外力對物體不作功 物體的功能是守恒的 四 動(dòng)能定理的應(yīng)用 應(yīng)用范圍 可用于恒力 也可用于變力既適用于直線運(yùn)動(dòng) 也適用于曲線運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟 確定研究對象 明確它的運(yùn)動(dòng)過程 并建立好模型 分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況 明確各個(gè)力是否做功 是正功還是負(fù)功 明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能 可分段 亦可對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程 用W總 Ek Ek2 Ek1列方程求解 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟 例2 用拉力F拉一個(gè)質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平冰道上移動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為 求木箱獲得的速度 例1 一架飛機(jī) 質(zhì)量m 5 0 103Kg 起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為S 5 3 102m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 例3 物體從高出地面H處自由落下 不計(jì)空氣阻力 落至地面掉入沙坑h停止 求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍 解法一 分過程處理解法二 整體法 例4 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng) 速度達(dá)到V 然后換成一個(gè)方向相反大小為3F的恒力作用 經(jīng)過一段時(shí)間后 質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn) 求質(zhì)點(diǎn)回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度 用動(dòng)能定理解決變力做功的方法 一般不直接求功 而是先分析動(dòng)能變化 再由動(dòng)能定理求功 例1 從高為h處水平地拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球 落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)水平距離為s 求拋球時(shí)人對球所做的功 分析和解答 本題中人對球做的功不能用Fs求出 只能通過做功等于小球動(dòng)能的變化這個(gè)關(guān)系求 小球初速度為零 拋出時(shí)末速度即平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 v s t 所以拋球時(shí)所做的功為 W mv2 2 0 ms2g 4h 練習(xí) 質(zhì)量為m的汽車 啟動(dòng)后在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持不變的條件下行駛 經(jīng)時(shí)間t前進(jìn)距離為s后 速度達(dá)量大值v 若行駛中受到的阻力大小不變 求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 例2 如圖4 12所示 質(zhì)量為m的物體靜放在水平光滑的平臺上 系在物體上的繩子跨過光滑的定滑輪由地面以速度v0向右勻速走動(dòng)的人拉著 設(shè)人從地面上且從平臺的邊緣開始向右行至繩和水平方向成30 角處 在此過程中人所做的功為 A mv02 2 B mv02 C 2mv02 3 D 3mv02 8 可見 用動(dòng)能定理解決變力做功是一種常用方法 解此類問題關(guān)鍵是分清各力做功情況和初末動(dòng)能 1 動(dòng)能定理的另一種表示 W合 W1 EK 2 運(yùn)用動(dòng)能定理對復(fù)雜過程列式求解的方法 分段列式法 全程列式法 例1 質(zhì)量為1kg物體與水平面間摩擦力為5N 在10N水平力作用下由靜止開始前進(jìn)2m后撤去外力 再前進(jìn)1m 此時(shí)物體仍在運(yùn)動(dòng) 其速度為多大 物體最終停止運(yùn)動(dòng) 其經(jīng)過的全部位移為多大 可見 物體運(yùn)動(dòng)有幾個(gè)過程時(shí) 對全程列式較簡單 對全程列式時(shí) 關(guān)鍵是分清整個(gè)過程有哪些力做功 且各力做功應(yīng)與位移對應(yīng) 并確定初末態(tài)動(dòng)能 練習(xí) 如圖質(zhì)量為m的物體從高為h斜面由靜止滑下 然后在水平面上滑行一段距離后停下來 已知傾角為 動(dòng)磨擦因素為 求物體滑行的距離 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全