高中物理 动能和动能定理1
高中物理备课参考 动能和动能定理

8.D 解:小球在摆动过程中,质量不变,在 A 点和 C 点的速度为零,小球在 A 点和 C 点的动能 为 0;在 A 点到 B 点的摆动过程中,小球的速度越来越大,动能越来越大;在 B 点到 C 点的 摆动过程中,速度越来越小,动能越来越小.
9.A 解:当两车的速度相同时,质量大的车动能大,因载重汽车的质量比小轿车的质量大,所以 载重汽车的动能大;
滚动的钢珠,质量不变,高度不变,重力势能不变.符合题意.
6.C 解:A、跳伞员张开伞后,匀速下降,速度不变,所以动能不变,高度减小,故重力势能减 小,不符合题意;B、汽车沿斜坡匀速向下行驶时,速度不变,所以动能不变,高度减小, 故重力势能减小,不符合题意;C、电梯从楼下加速上升,速度增大,动能则增大,高度升 高,所以重力势能增大,符合题意;D、列车在平直轨道上匀速行驶,动能不变,重力势能
能不变.不符合题意.B、水从高处流向低处时,水的质量不变,水的高度减小,水的重力 势能减少.水的运动速度不断增加,水的动能增加.不符合题意.C、气球上升时气球的质 量不变,高度越升越高,速度越来越快,所以气球的动能增加,重力势能增加.符合题
意.D、列车在平直的轨道上匀速行驶时,列车的质量不变,速度不变,高度不变,所以列 车的动能不变,重力势能不变.不符合题意.
A.只有 A 点 B.只有 B 点 C.只有 C 点 D.有 A、C 两点
9.以同样速度行驶的载重汽车和小轿车,它们的动能相比( ) A.载重汽车的动能大 B.小轿车的动能较大 C.它们的动能一样大 D.无法比较 10.老鹰和麻雀都在空中飞行,如果他们具有的动能相等,那么( ) A.老鹰比麻雀飞得快 B.麻雀比老鹰飞得快 C.老鹰比麻雀飞得高 D.麻雀比老鹰飞得高
《动能 动能定理》 知识清单
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《动能动能定理》知识清单一、动能1、定义物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、表达式动能的表达式为:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是物体的质量,$v$是物体的速度。
3、理解要点(1)动能是一个状态量,它与物体的运动状态(速度)相对应。
(2)动能具有相对性,其值与参考系的选取有关。
通常情况下,我们在研究问题时会选取地面为参考系。
(3)动能是标量,只有大小,没有方向。
4、单位在国际单位制中,动能的单位是焦耳(J)。
二、动能定理1、内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2、表达式$W_{合} =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1}$其中,$W_{合}$表示合外力做的功,$E_{k2}$表示末动能,$E_{k1}$表示初动能。
3、理解要点(1)动能定理中所说的“功”是指合外力做的功,包括恒力做功和变力做功。
(2)“动能的变化量”是指末动能与初动能的差值,即$\DeltaE_{k} =\frac{1}{2}mv_2^2 \frac{1}{2}mv_1^2$。
(3)动能定理适用于直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;适用于单个物体,也适用于多个物体组成的系统。
4、应用动能定理的一般步骤(1)确定研究对象和研究过程。
(2)对研究对象进行受力分析,求出各力的做功情况(包括大小、正负)。
(3)明确初、末状态的动能。
(4)根据动能定理列方程求解。
三、动能定理与牛顿运动定律的比较1、相同点动能定理和牛顿运动定律都是解决力学问题的重要规律。
2、不同点(1)牛顿运动定律是从力的瞬时作用效果来研究运动和力的关系;而动能定理则是从力对空间的积累效果来研究运动和力的关系。
(2)牛顿运动定律一般只适用于恒力作用下的运动情况;而动能定理对于恒力、变力作用下的运动情况都适用。
(3)应用牛顿运动定律解题时,需要对物体进行受力分析和运动分析,过程较为复杂;而应用动能定理解题时,只需要考虑合力做功和初、末动能,解题过程相对简便。
高中物理动能定理公式
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高中物理动能定理公式(1)动能定义:物体由于运动而具有的能量,用ek表示。
表达式:ek=1/2mv^2能是标量也是过程量单位:焦耳(j)1kg*m^2/s^2=1j(2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化表达式:w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功动能定理就是高中物理最重要的定理之一,本节课就是动能和动能定理教学的第一课时,就是整个动能定理教学中基础、也就是最重要的环节,这文言主要就是协助学生介绍动能的表达式,掌控动能定理的内容,学会直观应用领域动能定理化解物理问题,体会至应用领域动能定理研究问题的优越性。
动能定理主要从功和动能的变化的两个方面去抓起。
里面涵盖了:功、能够、质量、速度、力、加速度等物理量,综合性很强。
并且动能定理几乎横跨了高中物理的所有章节、就是物理课程的重头戏。
思考我在这次公开课教学中存有的一些问题,现将本节课的利害总结如下:1、学生课前预习不足在上这文言之前已经使学生提早复习这文言,但是还有些学生课前没使深入细致的复习<<动能和动能定理>>和之前几节课研习过的内容,所以部分学生科学知识忘却比较严重,在课堂上无法充分发挥主观能动性,还只是被动的拒绝接受老师和其他讲话同学的观点和知识点。
2、对学生情绪的调动,积极参与问题的研究不足推论诠释动能表达式时,由于实验条件严重不足,使处置这个环节还是有些细,并且学生自己推论动能表达式就是参与度还是比较理想,探究动能变化与什么力作功有关时,参予程度比较,所以,在今后教学中应当著重使学生在课堂上多参予,多交流,多回答。
3、在教师问题引导上斟酌和研究不足对于新课程的课堂的教学,必须就是把更多的时间交予学生,使学生主动的思索和研究问题,这样对于科学知识的有效率自学再有的协助,但是如何的鼓励学生自学就是一个注重问题,在教学中问题的创设上还是必须多用心,多研究。
动能和动能定理课件ppt

动能的推导过程
定义:合外力的功等于物体动能的改变量合外力做的功为:$W_{总}=Fs$动能的改变量为:$\Delta E{k}=E{k2}-E_{k1}$代入得:$\Delta E_{k}=\frac{2mx^{2}}{t^{2}}-\frac{2mx^{1}}{t^{1}}$由于物体做匀加速运动,所以有:$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得:$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$由于物体做匀加速运动,所以有:$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得:$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$
动能和动能定理课件ppt
xx年xx月xx日
动能和动能定理的基本概念动能和动能定理的推导过程动能和动能定理的实例分析动能和动能定理的拓展应用动能和动能定理的实验验证动能和动能定理的教学建议
contents
目录
动能和动能定理的基本概念
01
动能定义
物体由于运动而具有的能叫做动能。
动能计算公式
$E_k = \frac{1}{2}mv^2$
当物体做匀加速直线运动时,其动能随时间增加。
匀加速直线运动
当物体做匀减速直线运动时,其动能随时间减少。
匀减速直线运动
平抛运动
当物体做平抛运动时,其动能随时间变化,但总动能保持不变。
圆周运动
当物体做圆周运动时,其动能随速度变化,但总动能保持不变。
曲线运动中的动能定理
弹性碰撞
当两个物体发生弹性碰撞时,其总动能保持不变。
高中物理动能定理的内容与公式
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高中物理动能定理的内容与公式高中物理动能定理公式是W=(1/2)mV₁²-(1/2)mVo²=Ek₂-Ek₁,W为外力做的功,Vo是物体初速度,V₁是末速度,Ek₂表示物体的末动能,Ek₁表示物体的初动能。
W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。
动能定理研究的对象是单一的物体,或者可以称单一物体的物体系。
动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。
动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;里可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和。
拓展阅读:高中物理动能定理的知识点动能定理的基本概念合外力做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。
动能定理还可以表述为:过程中所有分力做的功的代数和,等于动能的改变量。
这里的合外力指研究对象受到的所有外力的合力。
动能定理的表达式动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk;动能定理的其他表示方法:∫Fds=W=ΔEk;F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk;功虽然是标量,但有正负一说。
最为严谨的公式是第二个公式;最常用的,有些难度的却是第三个公式。
动能定理根源我们来推导动能定理,很多学生可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。
近几年的高考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应用。
理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。
在内心理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运用动能定理来解题。
动能定理的推导分为如下两步:(1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程物体做匀变速直线运动,则其受力情况为F合=ma;由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;方程的两边都乘以m,除以2,有:mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;上述方程的左端mas=F合s=W;因此有:F合s=W=ΔEk;这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。
高中物理精品课件:《动能和动能定理应用》
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求解曲线运动问题
人抛球:
W人
1 2
mv02
0
V0
球 2
mv02
H
5J, 17.2J V
列式时要注意W合和△Ek的正负
多过程问题
(直线+曲线)
如图所示,质量为1kg的木块(可视为质点)静
止在高1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦
因数为0.2,用水平推力20N使木块产生位移3m
2
解法二:全程列式
mg(H h) f h 0
mg
H
f
h
mg
以一恒定的初速度V0竖直向上抛出一小球,质量为m, 小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小f恒定不变,
则小球回到出发点时的速度是多大?
h
f
v0 f
v
GG
子弹问题
一颗子弹速度为v时,刚好打穿一块 钢板,那么速度为2v时,可打穿几块 同样的钢板?要打穿n块同样的钢板 ,子弹速度应为多大?
求变力做功问题
瞬间力做功问题
运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质 量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动 60m后停下,则运动员对球做的功?
如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为 10m/s,则运动员对球做的功为多少?
vo
v=0
F
S=60m
瞬间力做功问题
某人从12.5m的高楼顶突然向上抛出一个小球,不计 空气阻力,小球脱手时的速度是5m/s,小球的质量为 0.6kg(g=10m/s2),则人对小球所做功的大小是多 少?
时撤去,木块又滑行1m时飞出平台,求木块落
地时速度的大小?
全程列式:
1
WF
Fs1
高中新教材人教物理必修件动能和动能定理
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利用物体运动产生的动能驱动发电机转动,从而将动能转化为电能 。例如,风力发电和水力发电都是利用自然界中的动能来产生电能 。
动能回收
在一些科技产品中,如电动汽车和混合动力汽车中,通过回收制动 时产生的动能并将其转化为电能储存起来,以提高能源利用效率。
动能驱动
一些小型机器人或自动化设备中,利用动能驱动机械臂或轮子等部件 运动,从而完成各种任务。
01
非保守力场中的动能定理
在非保守力场中,物体的动能变化不仅与保守力做功有关,还与非保守
力做功有关。这一领域的研究有助于深入理解动能定理的物理内涵。
02
相对论性动能
在相对论框架下,物体的动能表达式与经典力学有所不同。相对论性动
能的研究对于理解高速运动物体的能量特性具有重要意义。
03
量子力学中的动能算符
分析
根据恒力做功的公式直接求解推力做功的大小;根据动能定理求出摩擦力做功的 大小.
04 实验:验证动能 定理
实验目的和原理
实验目的
通过实验操作,验证动能定理的正确性,加深对动能定理的 理解和掌握。
实验原理
动能定理是指物体动能的增量等于合外力对物体所做的功。 即W=ΔEk,其中W为合外力做的功,ΔEk为物体动能的增量 。
误差分析
在实验过程中,由于摩擦力、空气阻力等因素的影响,会导致实验结果存在一定的误差。为了减小误差的影响, 可以采取以下措施:调整定滑轮的高度使细绳与长木板平行;选择质量较大的小车以减小摩擦力的影响;多次实 验取平均值以减小偶然误差等。
05 动能和动能定理 在生活、科技中 应用
交通工具设计中的动能考虑
物体由于运动而具有的能量,用 符号$E_k$表示。
动能表达式
【高中物理】动能定理
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湛江市二中物理
组
、3
一、动能EK 1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能, 2.公式:Ek=1/2mv2,单位:J. 3.动能是标量,是状态量,V 4.动能的变化△Ek=1/2mVt2-1/2mV02. △Ek>0, 表示物体的动能增加; △Ek<0,表示物体的 动能减少.
二、动能定理
我们在处理问题时可以从能量变化来求功,也可以从物体做功的多少来求能量的变化.
P初
P末,
力做功等于重力势能的增加量W =ΔE =E -E 动能是标量,是状态量,V是瞬时速度。
(2)动能定理适用于单个物体,也适用于系统; 外力对物体做的总功为正功,则物体的动能增加;
克
P增 P末 P
初应用:利用动能定理求变力的功
(3)应用动能定理解题,一般比牛顿第二定律解题要简便. 一般牵扯到力与位移关系的题目中,优先考虑使用动能 定理
3.应用动能定理解题的基本步骤: (1) (2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情 况:受哪些力?每个力是否做功,做正功还ห้องสมุดไป่ตู้做 负功?做多少功?然后求各个力做功的代数和. (3)明确物体在过程的始未状态的动能EK0和EKt (4)列出动能的方程W合=EKt-EK0,及其他必要辅 助方程,进行求解.
P91 题型二
4、使用动能定理应注意的问题:
①物体动能的变化是由于外力对物体做功 引起的.外力对物体做的总功为正功,则 物体的动能增加;反之将减小.外力对物 体所做的总功,应为所有外力做功的代数 和,包含重力.
②有些力在物体运动全过程中不是始终存在的, 若物体运动过程中包含几个物理过程,物体运动 状态、受力等情况均发生变化,因而在考虑外力 做功时,必须根据不同情况分别对待.
高中物理 第七章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必

第7节动能和动能定理一、动能1.大小:E k =12mv 2。
2.单位:国际单位制单位为焦耳,1 J =1N·m=1 kg·m 2/s 2。
3.标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向,只有正值,没有负值。
二、 动能定理1.推导:如图所示,物体的质量为m ,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移l ,速度由v 1增加到v 2,此过程力F 做的功为W 。
1.物体由于运动而具有的能量叫做动能,表达式为E k =12mv 2。
动能是标量,具有相对性。
2.力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过 程中动能的变化,这个结论叫动能定理,表达式为 W =E k2-E k1。
3.如果物体同时受到几个力的共同作用,则W 为合力 做的功,它等于各个力做功的代数和。
4.动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功, 既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
2.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
3.表达式:W=E k2-E k1。
4.适用范围:既适用于恒力做功也适用于变力做功;既适用于直线运动也适用于曲线运动。
1.自主思考——判一判(1)速度大的物体动能也大。
(×)(2)某物体的速度加倍,它的动能也加倍。
(×)(3)合外力做功不等于零,物体的动能一定变化。
(√)(4)物体的速度发生变化,合外力做功一定不等于零。
(×)(5)物体的动能增加,合外力做正功。
(√)2.合作探究——议一议(1)歼15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机,如图所示:①歼15战机起飞时,合力做什么功?速度怎么变化?动能怎么变化?②歼15战机着舰时,动能怎么变化?合力做什么功?增加阻拦索的原因是什么?提示:①歼15战机起飞时,合力做正功,速度、动能都不断增大。
②歼15战机着舰时,动能减小,合力做负功。
高考物理复习时动能和动能定理及应用学案

第2课时 动能和动能定理及应用一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能。
2.公式:E k =12mv 2。
3.单位:焦耳,1 J =1 N ·m =1 kg ·m 2/s 2。
4.矢标性:动能是标量,只有正值。
5.状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度。
二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
2.表达式:W =12mv 22-12mv 21或W =E k2-E k1。
3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度。
4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功。
(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用。
【思考判断】1.物体的动能不变,所受合外力一定为零( × )2.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化( × )3.动能不变的物体,一定处于平衡状态( × )4.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化( √ )5.如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做功一定为零( √ )6.做自由落体运动的物体,动能与时间的二次方成正比( √ )考点一 动能 动能定理(d/d) [要点突破]1.对动能定理的三点理解(1)做功的过程就是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号,它并不意味着“功就是动能增量”,也不意味着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起物体动能的变化”。
(2)动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。
(3)合外力对物体做正功,物体的动能增加;合外力对物体做负功,物体的动能减少;合外力对物体不做功,物体的动能不变。
2.应用动能定理解决问题的步骤 (1)选取研究对象,明确它的运动过程。
(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况,然后求各个外力做功的代数和。
高中物理必修2动能和动能定理.ppt

由
①②得F=
mv2
2l
+
kmg
用牛顿运动定律求解:
由 v2-v02 =2al 得a=2vl2 ①
F合=F-F阻=F- kmg =ma ②
由
①②得F=
2l
mv2
+ kmg
用动能定理求解:
例题
一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机 后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车
受到的阻力。
用牛顿运动定律求解:
(四)用动能定理可求物体的速度
例4一个质点在一个恒力F的作用下由静止开 始运动,速度达到v,然后换成一个方向相 反的大小为3F的恒力作用,经过一段时间 后,质点回到出发点,求质点回到原出发 点时的速度。
1、动能: 物体由于运动而具有的能。 2、动能定理:
Ek
=
1 mv2 2
合外力对物体做的总功,等于物体动能的变化。
解题步骤
1. 选择对象并受力分析 2.明确研究的过程指出初、末态的动能 3. 计算合外力的总功 4. 根据动能定理列式求解
《动能定理》的解题思路训练
(一)用动能定理可求力 例1一物体质量为10kg,在平行于斜面的拉
力F的作用下沿斜面向上运动,斜面于物体 间的滑动摩擦系数为μ=0.1,当物体运动到 斜面中点时,去掉力F,物体刚好可运动到 斜面顶端停下,设斜面倾角为300,取 g=10m/s2,求拉力F。
B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体 的动能大小是不同的
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化, 但是速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
练习 2、 物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑, 求它滑到底端时的速度大小。
高中物理必修二。动能和动能定理

高中物理必修二。
动能和动能定理高中物理必修二:动能和动能定理动能是指物体由于运动而具有的能量。
动能的大小取决于物体的质量和速度,可以用公式Ek=1/2mv^2来计算。
动能是标量,是状态量,也是相对量。
动能定理是指外力做功等于物体动能的变化,表达式为W合=Ek2-Ek1.这意味着外力所做的总功将导致物体动能的变化,变化的大小由动能定理来度量。
外力可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力。
物体动能的变化是指物体从一个状态到另一个状态时动能的变化。
动能定理适用于直线运动和曲线运动,适用于___做功和变力做功。
力可以是各种性质的力,可以同时作用或分别作用。
动能定理解题的优越性在于只需求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。
应用动能定理解题的基本步骤包括选取研究对象,分析受力情况和各力做功的情况,明确物体在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2,列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其它必要的解题方程,进行求解。
动能定理的计算式为W合=Ek2-Ek1,其中v和s是相对于同一参考系的。
动能定理的研究对象是单一物体或可以看做单一物体的物体系。
动能定理不仅适用于___做功,也适用于变力做功。
当力F的大小或方向发生变化时,可以利用动能定理来求变力做功。
如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。
在此过程中,外力F做的功等于A和B动能的增量。
例二:从牛顿定律出发,对于物体为质点,作用力是___,运动轨迹为直线的情况,动能定理的表达式为:$W=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mu^2$,其中$W$表示力所做的功,$m$表示物体的质量,$v$表示物体的末速度,$u$表示物体的初速度。
例三:如图所示,一弹簧振子,物块的质量为$m$,它与水平桌面间的动摩擦因数为$\mu$。
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动能
v1
v2 F l
2 2 1
W Fl
假设加速度为a,则有:
F
F ma
l
v2
1 1 2 2 W mv 2 - mv1 2 2
- v 2a
推导F做功表达式的过程
根据牛顿第二定律 F=ma 而v22 -v12 =2al,即 l = (v22 -v12 )/2a 把F、l的表达式代入W =Fl,可得F做的功 W =ma (v22 -v12 )/2a 也就是 W =m v22 /2 - m v12 /2
动能 动能定理 1、动能——Ek = mv2/2,式中v是物体的瞬时速度的大 小,即瞬时速率(简称速率)。 2、动能定理——W 总= ΔEk 应用动能定理的一般思维程序: 1、确定研究对象,进行受力分析,认真画出受力分析 示意图; 2、若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量,考虑用动 能定理! 3、确定研究的物理过程(起点和终点),分析这过程 中有哪些力对研究对象作功,作了多少功,正功还是负功, 求出总功; 4、确定研究过程起点和终点的动能,列出动能定理表 达式; 5、求解,必要时讨论结果的合理性。
结 果 与 思 考
末态
初态
W= mv2
2-
mv1
2
初态和末态的表达式均为“mv2/2”, 这个“mv2/2”代表什么?
(2)动能的表达式
单位:焦耳(J)
v为物体的速度
Ek =
2 mv
m为物体的质量
(3)动能表达式Ek=mv2/2的理解
①表述:
物体的动能等于质量与速度平方乘积的一半
②动能是标量, 且只有正值。 (动能只与速度的大小有关,而与速度的方向无关) ③动能是状态量 ④动能具有相对性 一般选地面为参考系) (与参考系的选择有关,
思考与讨论(一)
如果物体同时受到多个力作用,动能 定理中的W的物理意义又是什么呢? 合力所做的总功。 1、动能定理: 合力对物体所做的总功等于物体动能 的变化。
思 考:类型一:质量为m 的物体在光滑水平面上,受与运动 外 方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 增加到v2 力 做 功 类型二:质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff
合
1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1 ,动能增大
k2 k1
说 明 过程量
W合=Ek2-Ek1 状态量
状态量
做功的过程伴随着能量的变化
动能定理的适用范围:
既适用于直线运动,也适用于曲线运动;
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;
既适用于单个物体,也适用于多个物体;
既适用于一个过程,也适用于整个过程。
的作用下发生一段位移l ,速度从v1 减小到v2
类型三:质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的 作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移l ,受到的摩擦 力为Ff ,速度从v1 变为v2
分 析
v1
v2
F l
F
1 mv 2 1 mv 2 WF = Fl = 2 2- 2 1 v1 v2 Ff Ff
1 mv 2 1 mv 2 Wf = -Ff l = 2 - 2 2 1 v1 v2 Ff Ff F F
二.动能定理 W= mv2
2-
mv1
2
W=Ek2-Ek1=△Ek
改 写
力在一个过程中对物体所做的功, 等于物体在这个过程中动能的变化。
我们对动能定理的理解
W EK 2 EK 1
总功 末动能 初动能
动能定理说明了功和能的密切关系,即做功的过程是能量 转化的过程 等号并不意味着“功转化成动能”,而是“功引起动能的 变化”。体会“功是能量转化的量度”
对于功与能的关系,下列说法中正确的是
( C ) A、功就是能,能就是功 B、功可以变成能,能可以变成功 C、做功的过程就是能量转化的过程 D、功是能量的量度
例:一架喷气式飞机,质量m =5×103kg,起飞过程 中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时,达到 起飞的速度 v =60m/s,在此过程中飞机受到的平 均阻力是飞机重力的0.02倍(k=0.02),求飞机受 到的牵引力。
随 堂 练 习
关于动能的理解,下列说法正确的是: A、一定质量的物体,速度变化时,动能一 定变化。 B、一定质量的物体,速度不变时,动能一 定不变。 C、一定质量的物体,动能变化时,速度一 定变化。 D、一定质量的物体,动能不变时,速度一 定不变。
下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是 ( CD ) A.甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍 B.甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍 C.甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍 D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运 动,乙向西运动
一球从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空 气阻力,落到地面后并深入地面h深处停止, 若球的质量为m,求:球在落入地面以下的过 程中受到的平均阻力。
①确定研究对象,画出草图; ②分析物体的受力情况, 分析各力做功的 情况; ③确定物体的初、末状态;明确初、末状 态的动能 ④列式求解; ⑤对结果进行分析讨论。
下面我们再看一个例题: 一辆质量为m,速度为v0的汽车在关闭发 动机后于水平地面滑行了距离l后停下来,试 求汽车受到的阻力.
通过以前的学习我们知道,做功的过程是能量 从一种形式转化为另一种形式的过程.在上面的例 题中,阻力做功,汽车的动能到哪里去了?
汽车的动能在汽车与地面的摩擦过程中转化成 内能,以热的形式表现出来,使汽车与地面间的接 触面温度升高.
我们已经知道了: 动能的表达式 1.推导过程 2.动能的表达式 3.动能的单位和标矢性 1 2 mv 4.Ek=
2
动能定理 1.内容:合力在一个过程中对物体所做的 功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.公式表示;W合=EK2-EK1 3.例题:分析
运动员用力将一质量为m的铅球 从离地为h高处以初速度v0水平推出, 当它落到地面时速度为v,则在此过程 中铅球克服空气阻力所做的功等于: A、mgh-mv2/2-mv02/2 B、mv2/2-mv02/2-mgh C、mgh+mv02/2-mv2/2 D、mgh+mv2/2-mv02/2
应用4:多过程
思考与讨论(二)
动能定理对于变力做功或曲线运动 的情况是否也适用呢?
把变力做功的过程或曲线运动,分 解为无数小段,认为物体在每小段 运动中受到的力是恒力或轨迹是直 线,这样也能得到动能定理.
2、对动能定理的理解
(1) 方程: W合=Ek2-Ek1 =△Ek W合=mv22/2-mv12/2 (2)对状态与过程关系的理解 功是过程量,而动能是状态量。 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。 (涉及一个过程两个状态) ( 3)动能定理中的各量都是标量,所以动能定理是 标 量方程式,遵循代数运算,无方向性。
1 mv 2 1 mv 2 W合=Fl-Ff l = 2 2 1 2 l
l
动 能 定 理
1 mv 2 1 mv 2 W合 = 2 2- 2 1
合力做 的功
W合=Ek2-Ek1
末态的动能
初态的 动能
动能定理:合力对物体所做的 功等于物体动能的变化。
思考: 合力做功时动能如何变化? 2、合力做负功,即W <0,E <E ,动能减小
应用1:恒力+直线运动
3 m 5 . 0 10 kg ,起飞 例1、一架喷气式飞机,质量
2 s 5 . 3 10 m 过程中从静止开始滑跑的路程为 时,达到起飞速度 v 60 m / s。在此过程中飞机受到 的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机 受到的牵引力F。 FN s
(4)动能是标量,只有正值,但动能的 变化量△Ek有正负之分。
当外力做正功时, W>0, 故 △Ek>0,
即Ek2>Ek1 动能增加。
当外力做负功时, W<0, 故△Ek<0 , 即Ek2<Ek1 动能减少。
(5)物理意义:
合力的功是动能变化的原因, 也是动能变化的量度。
(6)适用范围: 既适用于恒力做功,也适用于变力做功; 既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
高中物理 动能和动能定理
一、动能
1、概念: 物体由于运动而具有的能量 叫做物体的动能。
2、探究动能的表达式
重力做功WG 重力势能mgh 弹性势能kx2/2
弹力做功WF 合力做功
w
动能表达式?
探 究 物 体 动 能 的 表 达 式
设质量为m的某物体,在与运动方 向总相同的恒力F的作用下发生一段位 移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试 寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关 系? v1 v2 F
(3)由动能定理列方程:
2 2 W合= mv2 /2-mv1 /2
足球运动员用力踢质量为0.3kg的 静止足球,使足球以10m/s的速度飞出, 假定脚踢足球时对足球的平均作用力 为400N,球在水平面上运动了20m后 停止,那么人对足球做的功为: A、8000J B、4000J C、15J D、无法确定
1.8 10 N
4
启发:此类问题,牛顿定律和动能定理都适用,但 动能定理更简洁明了。
3、应用动能定理解题的一般步骤
(尤其用于变力做功与曲线运动):
(1)明确对象和过程:(通常是单个物体) (2)做两方面的分析:
①受力分析, 求各力的功及其正负,写出总功。 ②确定初、末状态, 写出初、末态的动能。
2 mv 由 ①②得F= 2l + kmg
① ②
F合=F-F阻=F- kmg =ma
分别用牛顿 运动定律和 动能定理求 解
2 mv ∴F= 2l + kmg
动能定理: 由动能定理得 W合=(F-F阻)l =(F-kmg)l =