山东省济宁市梁山一中高一物理《高一物理动能 动能定理教学课件》课件

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名称 山东省济宁市梁山一中高一物理《高一物理动能 动能定理教学课件》课件
格式 zip
文件大小 305.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2013-06-04 21:57:44

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课件21张PPT。动能 动能定理 什么是动能?它与哪些因素有关?物体由于运动而具有的能叫动能它与物体的质量和速度有关。问题:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。 在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v(如图),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能zxxkxuekewang ?V=0 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能,则计算动能的公式为:动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量zxxkxuekewang 。一、动能试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除题意中提到的物理量外,其他物理情况相同)总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与
速度的平方成正比,因此速度对动能的
影响更大。①物体甲的速度是乙的两倍;
②物体甲向北运动,乙向南运动;
③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;
④物体甲的质量是乙的一半。二、动能定理 问题:将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?分析: 外力F做功:
W1=Fs
摩擦力f做功:
W2=-fs(1)动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的增加。(2)公式:W总表示外力对物体做的总功,
Ek1表示物体初状态的动能,
Ek2表示末状态动能动能定理1.对象:单个物体(也可对系统)
2.表达式:ΣW=ΔEK
3.注意:
①ΣW为全部外力做功的代数和。而ΔEK为物体动能的改变量
②式中的位移,速度等均以地面为参照物4.对动能定理的理解a.对外力对物体做的总功的理解 有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+…=F1·s+F2·s+…=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。b.对该定理标量性的认识 因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。c.对定理中“增加”一词的理解 由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。d.对状态与过程关系的理解 功是伴随一个物理过程而产生的,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zxxkxuekewang 。(1)明确研究对象及所研究的物理过程。

(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所
做的功,求出这些力的功的代数和。
(3)确定始、末态的动能。
根据动能定理列出方程(W总=Ek2-Ek1)
(4)求解方程、分析结果5、动能定理的应用步骤:三、动能定理的应用:1、凡涉及质点的位移与速度关系问题时,
应优先考虑用动能定理。2、可以利用动能定理求功,特别是求变力做功例1.一物体做变速运动时,下列说法正确的是?( )????????????????????????? ???
A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变
B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
D.物体加速度一定不为零
B D例2、某人用脚踢地上的质量为1kg的足球,
使其以4m/s的速度飞行了8m,求该人对足
球所做的功?例2.在水平放置的长直木板槽中,一木块以 6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒,若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?解:设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有:
二式联立可得:s2=3.2m,即木块还可滑行3.2m例3、质量为500t的列车,以恒定功率沿平直轨道行驶,在3min内行驶速度由45km/h增加到最大速度54km/h,求机车的功率.(g=10m/s2)【解析】由整个过程中列车所受的牵引力不是恒力,因此加速度不是恒量,运动学中匀变速直线运动公式不能用,由动能定理得
W牵+W阻=1/2mv2m-1/2mv2……①
其中W阻=-fs,W牵是一个变力的功,但因该变力的功率恒定,故可用W=Pt计算?这样①式变为
Pt-fs=1/2mv2m-1/2mv2……②
又因达到最大速度时F=f故vm=P/f……③
联立解得:P=600kW zxxkxuekewang.例4、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zxxkxuekewang. 例5.如图4所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等, A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量和摩擦,求B下降1m时的速度多大。
    三式联立解得:v=1.4m/s zxxkxuekewang   解法二:将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样),此时拉力T为内力,求外力做功时不计,则动能定理写为:
  f=0.3mg
  二式联立解得:v=1.4m/s
  可见,结论是一致的,而方法二中受力体的选择使解题过程简化,因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。功和能能1、定义:一个物体能够对外做功,这个物体就具有能。2、物理意义:能是表示物体做功
本领大小的物理量。功和能联系①功和能都是标量③功是能量转化的量度区别①功是过程量,能是状态量②功的大小等于转化的能量,但功不是能zxxkxuekewang