课件32张PPT。1第1节 动能的改变第2章 能的转化与守恒21.理解什么是动能,知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算。
2.通过实验,能用纸带与打点计时器来探究恒力做功与动能变化的关系。
3.理解动能定理及其推导过程,会用动能定理解释生活和生产中的现象。34流动的水可以做功5龙卷风具有巨大的能量,破坏性极强,能拔起大树、掀翻汽车,甚至摧毁房屋。6一、动能1.定义:
物体由于运动而具有的能叫做动能。
2.动能的大小:
大家先猜想一下,动能的大小与哪些因素有关呢?如何来证明你的猜想呢?7小实验8结论一:物体的速度越大,动能越大结论二:物体的质量越大,动能越大低高大小大小大 小 大小小大小小大小大大H:小球开始下落的高度
h:被碰小球弹起的高度9结论:动能的大小,与运动物体的质量和速度有关,物体的质量m越大、运动速度v越大,动能就越大。物体的动能表示为EK= mv2动能是标量,它的单位与功的单位相同,都是J10二、恒力做功与动能改变的关系若外力对物体做功,物体的动能会增加吗?
物体对外做功动能会减少吗?
做功与动能的改变有什么关系呢?11实验设想1.实验需要测量哪些物理量?2.有哪几个物理量会很难测量?3.怎样设计一个最简单的实验来进行研究?12实 验 探 究研究物体在恒力做功情况下,动能的改变与重力做功的关系。打点计时器、低压交流电源、铁架台、纸带、复写纸、重物、刻度尺【实验器材 】【实验装置】~学生电源如右图13【实验方法】
分别测定物体自由下落h时的初、末速度v1和v2,通过比较重力做功WG和动能变化得出外力做功与物体动能变化的关系。请同学们先自己思考一下实验步骤。14【实验步骤】
(1)把打点计时器安装在铁架台上(竖直架稳),连接好电源;
(2)把纸带一端固定在重锤上,另一端穿过计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近 (使纸带能顺利通过限位孔);
(3)接通电源,松开纸带,让重锤自由下落;
(4)重复3次,挑选打点清晰的纸带; 15WG=mg(s2+s3+s4+s5)结论:重力做的功等于动能变化量bcdefb点到e点过程中重力做的功:b点到e点过程中小球动能的变化量:aVb=(s1+s2)/2T Ve=(s5+s6)/2T△EK= mve2 - mvb2比较WG和△EK 得出结论【数据处理】16 重物和纸带下落过程受到空气的阻力和纸带与打点计时器间的摩擦,测量重锤下落的高度(选取的各点要离起点远一些)和计算瞬时速度时带来的误差;
竖直固定打点计时器,适当增加重锤的质量来减少误差,多次测量求平均值以减少误差(用刻度尺)。【注意事项】 有哪些因素可能影响实验结果?17你是否可以设计出其他实验方法?思 考只要设计出一种简单的直线运动,即可推出同样的结论。18mgFfV1理论推导设小球的质量为m,竖直向下的初速度为v1,除重力外,还受一与运动方向相反的阻力Ff,下落一段距离H后,速度变为v2,运用牛顿第二定律和匀变速运动规律,推导出恒力对物体做功与动能改变量的关系19结论:合力做的功等于动能变化量a20三、动能定理1.内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量2.表达式:Fs= mv22- mv12
或 W外=EK2-EK1=△EK21对动能定理的理解:a.合力对物体做的功的理解W合= F合·s既适用于恒力做功,也适用于变力做功。① ② W合=W1+W2 +…=F1·s+F2·s+…既适用于直线运动,也适用于曲线运动。b.适用范围22c.对定理中“变化”一词的理解①W合>0, Ek2__ Ek1 , △ Ek—— 0d. 是一种求功的方法.②W合<0, Ek2__ Ek1 , △ Ek—— 0>><<23gkxx精品课件例1.如图所示,质量为m 的物体,在水平恒力F 的作用下,由静止开始前进s1后撤去F,物体与水平面的摩擦力为f,物体从开始到最终停止运动的位移是多少?123s1s24gkxx精品课件方法一:分段法
解:设撤去外力时物体的速度为v,物体的总位移为s
根据动能定理,物体从状态1至状态2过程,
有 (F-f)s1=mv2/2 -0 ①
物体从状态2至状态3过程,
有 -f(s -s1)= 0 - mv2/2 ②
联立①、②得 Fs1 -fs=0
即s=Fs1/f方法二:整体法
解:全程运用动能定理列方程:
Fs1 -fs=0
得:s=Fs1/f25例2.一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,达到起飞速度v=60m/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.26解:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为WG=0,W支=0,
W牵=F1s,W阻=-kmgs .据动能定理得:F1s-F2s= mv2-0
代入数据解得 F1=1.8×104N271.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是( )
A、只有动力对物体做功,物体的动能增加
B、只有物体克服阻力做功,它的动能减少
C、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
D、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D282.下列说法正确的是( )
A、合力对物体做的功越多,物体的动能就越大
B、外力对物体做功的代数和等于物体末动能与初动能之差
C、物体运动过程中所受的合力不为零,则它的动能一定变化
D、物体运动过程中所受的合力不为零,则它的速度一定变化BD29gkxx精品课件3. 物体从高出地面H处自由落下,不计空气阻力,落至地面掉入沙坑h处停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?解法一:分段法
自开始下落至与沙坑接触前:
由动能定理 mgH=mv2/2-0 ⑴
接触沙坑至静止:
由动能定理 (mg-F)h=0-mV2/2 ⑵
联立得:F/mg=(H+h)/h
解法二:整体法
从开始下落至最终静止:
mg(H+h)-Fh=0
解得:F/mg=(H+h)/h301.动能: 物体由于运动而具有的能。2.动能定理:
合外力对物体做的总功,等于物体动能的变化。313.应用动能定理解题步骤:1)、确定研究对象及运动过程
2)、分析物体在运动过程中的受力情况,明确每个力是否做功,是做正功还是负功
3)、明确初状态和末状态的动能,写出始末状态动能的表达式
4)、根据动能定理列原始方程求解32不论做什么事,相信自己,
别让别人的一句话将你击倒。