沪科版 必修2 3.1 探究动能变化跟做功的关系课件：22张PPT

(共22张PPT)
探究动能变化跟功的关系
独特
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专注
牵引力
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高速公路上为什么对汽车限速？
过山车为什么要从很高的轨道顶端释放？
功能关系的角度
能量守恒的角度
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这样设计为什么能节省能源？
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想一想：扑克牌为什么能穿过木板？
怎样才能更容易穿过木板？
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学习目标　
1.通过理论分析和实验探究，经历动能定理的探究过程并理解动能定理的物理意义，.
2.会根据动能的表达式计算物体的动能，从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，
3.能应用动能定理解决简单的问题.
4.通过动能定律的探究，认识动能的变化必须经过做功的过程，进一步加深对功的理解，以及对功、能关系的认识。
5.通过学生自己设计实验方案，完成实验操作，进行数据收集和处理，归纳总结出实验结论并进行误差分析的一系列过程，从而提高学生的实验能力。
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一、从汽车的动能谈起
问题设计
假设有一辆质量为m的汽车，在不变的牵引力F的作用下行驶，速度
V1
增加到
V2，相应的行驶距离为S.那么，在此过程中，汽车的加速度多大？始末运动的速度V1、
V2跟牵引力F、距离S的v关系如何？
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1、定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。
物体的动能等于物体的质量与物体速
度的二次方的乘积的一半
2、表达式：
3、单位：焦耳
4、标量（没有方向）
二、动能
动能定理
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1.对动能Ek＝
mv2的理解
(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关.
(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应.
(3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系.
二、动能
动能定理
[练习1]
改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面几种情况中，汽车的动能是原来2倍的是：
A、质量不变，速度变为原来的2倍
B、质量和速度都变为原来的2倍
C、质量减半，速度变为原来的2倍
D、质量变为原来2倍，速度减半
c
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[练习2]
关于动能的理解，下列说法正确的是：
A、动能不变的物体，一定处于平衡状态
B、动能不可能是负的
C、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
D、物体的加速度为零，其动能不变
BCD
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动能定理
W＝Ek2－Ek1
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即末动能减去初动能。这个结论叫做动能定理。
外力的总功
末状态动能
初状态动能
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思考探究：
如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么？
合外力所做的总功
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动能定理更一般的表述方式是：
合外力在一个过程中对物体做的总功，等于物体在这个过程中动能的增量。
即：
物理量的增量是指后一时刻的量减去前一时刻的量值
W＝Ek2－Ek1
＝△Ek
“=”指因果关系符号，是引起的意思。
动能定理W＝ΔEk的理解
(1)动能定理的实质
①动能定理揭示了合外力对物体做功与物体动能的变化之间的定量关系和因果联系，合外力做功是因，动能变化是果.动能的改变可由合外力做的功来度量.
②合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。
(2)动能定理的适用范围：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，对于外力是变力、物体做曲线运动、物体经历多过程的情况同样适用.（后边我们会讲解）
[案例1]
下图是一颗质量为0.04Kg的子弹以100m/s的速度穿苹果的瞬间照片。子弹穿过苹果后速度降为60m/s。问子弹击穿苹果后的动能变化了多少？苹果对子弹做了多少功？
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例：　下列关于动能的说法正确的是
A.两个物体中，速度大的动能也大
B.某物体的速度加倍，它的动能也加倍
C.做匀速圆周运动的物体动能保持不变
D.某物体的动能保持不变，则速度一定不变
答案
解析
√
解析　动能的表达式为Ek＝
mv2，即物体的动能大小由质量和速度大小共同决定，速度大的物体的动能不一定大，故A错误；
速度加倍，它的动能变为原来的4倍，故B错误；
速度只要大小保持不变，动能就不变，故C正确，D错误.
例：　在光滑水平面上，质量为2
kg的物体以2
m/s的速度向东运动，若对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是
A.16
J
B.8
J
C.－4
J
D.0
答案
解析
√
课堂小结
一、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能
2、表达式：
3、单位：焦耳（J）
二、动能定理
1、内容：合力所做的功等于物体动能的变化
2、表达式：
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物理学家进行理论探究的一般过程：
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自信
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教师寄语：
独特
自信
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只要我们善于观察，勤于思考，再加上不懈地努力，在神圣的物理殿堂中都会留下辉煌的一笔