《《動(dòng)能和動(dòng)能定理》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《動(dòng)能和動(dòng)能定理》PPT課件.ppt（48頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

,【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1．知道動(dòng)能的符號(hào)和表達(dá)式和符號(hào)，理解動(dòng)能的概念，利用動(dòng)能定義式進(jìn)行計(jì)算，并能比較不同物體的動(dòng)能；2．理解動(dòng)能定理表述的物理意義，并能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算；3．深化性理解動(dòng)能定理的物理含義，區(qū)別共點(diǎn)力作用與多物理過程下動(dòng)能定理的表述；二、過程與方法1．掌握利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)動(dòng)能定理；2．理解恒力作用下牛頓運(yùn)動(dòng)定律理與動(dòng)能定理處理問題的異同點(diǎn)，體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)越性；三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1．感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語言推理的簡(jiǎn)潔美；2．體會(huì)從特殊到一般的研究方法；,動(dòng)能,在本章“追尋守恒量”中，已經(jīng)知道,問題：動(dòng)能的表達(dá)式可能與那幾個(gè)物理量有關(guān)？,動(dòng)能,尋找動(dòng)能的表達(dá)式？,,重力做功WG,重力勢(shì)能mgh,,彈力做功WF,外力做功W,彈性勢(shì)能,,動(dòng)能表達(dá)式？,動(dòng)能,思路,W合-v2圖,結(jié)論：合力對(duì)物體做的功與物體速度的平方成正比,因此動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子,動(dòng)能,請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)出F做功的表達(dá)式,設(shè)物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移L，速度由Vl增大到V2．試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)出力F對(duì)物體做功的表達(dá)式．,動(dòng)能,推導(dǎo)F做功表達(dá)式的過程,根據(jù)牛頓第二定律F=ma而v22－v12＝2al，即l＝(v22－v12)/2a把F、l的表達(dá)式代入W＝Fl，可得F做的功W＝ma(v22－v12)/2a也就是,動(dòng)能,我們找到了找動(dòng)能的表達(dá)式,,,動(dòng)能,動(dòng)能的表達(dá)式,,單位：焦耳1kgm2/s2=1Nm=1J,動(dòng)能,我們對(duì)動(dòng)能的表達(dá)式的理解,1、動(dòng)能是標(biāo)量，且只有正值2、動(dòng)能具有瞬時(shí)性，在某一時(shí)刻，物體具有一定的速度，也就具有一定的動(dòng)能。3、動(dòng)能具有相對(duì)性，對(duì)不同的參考系，物體速度有不同的瞬時(shí)值，也就具有不同的動(dòng)能，一般都以地面為參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。,下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍B．甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng),練習(xí),CD,練習(xí),我國在1970年我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為173kg，運(yùn)動(dòng)速度為7．2km／s，它的動(dòng)能是多大?,根據(jù)計(jì)算可以得到我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能是4．48X109J,動(dòng)能定理,我們得到動(dòng)能的表達(dá)式后,可以寫成,力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化．,動(dòng)能定理,動(dòng)能定理,我們對(duì)動(dòng)能定理的理解,,總功,,,末動(dòng)能,初動(dòng)能,動(dòng)能定理說明了功和能的密切關(guān)系，即做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程等號(hào)并不意味著“功轉(zhuǎn)化成動(dòng)能”，而是“功引起動(dòng)能的變化”。體會(huì)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”,動(dòng)能定理,我們對(duì)動(dòng)能定理的理解,1、動(dòng)能定理既適用于恒力作用的過程，也適用于變力作用的過程2、動(dòng)能定理既適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況，也適用于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況3、動(dòng)能定理的研究對(duì)象一般是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)4、動(dòng)能定理的計(jì)算式是標(biāo)量式，v為相對(duì)同一參考系的速度,,一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移為l=5.3102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。（k=0.02）,解：對(duì)飛機(jī)由動(dòng)能定理有,啟發(fā)：此類問題，牛頓定律和動(dòng)能定理都適用，但動(dòng)能定理更簡(jiǎn)潔明了。解題步驟:1、2、3、4,此類問題，牛頓定律和動(dòng)能定理都適用，但動(dòng)能定理更簡(jiǎn)潔明了。,動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在哪里呢?,1、動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．,2、動(dòng)能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)問題，而牛頓運(yùn)動(dòng)解決這樣一類問題非常困難．,例題小結(jié),例題小結(jié),用動(dòng)能定理解決問題的一般步驟,1．明確研究對(duì)象、研究過程，找出初末狀態(tài)的速度情況．2．要對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，明確各個(gè)力的做功大小及正負(fù)情況．3．明確初末狀態(tài)的動(dòng)能．4．由動(dòng)能定理列方程求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論．,人常說，無論做什么事情只要把握大方向就行了，至于那些細(xì)枝末節(jié)就不要去管了。殊不知“千里之堤，潰于蟻穴”，小事不注意往往會(huì)釀成大問題。西點(diǎn)軍校前校長(zhǎng)潘莫曾指出：“最聰明的人設(shè)計(jì)出來最偉大的計(jì)劃，執(zhí)行的時(shí)候還是必須從小處著手，整個(gè)計(jì)劃的成敗就取決于這些細(xì)節(jié)?！本俚刂赋隽讼氤删鸵环聵I(yè)必須從簡(jiǎn)單的事情做起，從細(xì)微之處入手。如果說不拘小節(jié)擁有的是豁達(dá)的人生，那注重細(xì)節(jié)的人往往會(huì)成就非凡的事業(yè),,一輛質(zhì)量為m、速度為v0的汽車,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在水平地面滑行了距離l后停了下來，如圖。試求汽車受到的阻力。,解：汽車的初動(dòng)能、末動(dòng)能分別為和0，阻力F阻做的功為－F阻l。由動(dòng)能定理，有,得,思考與討論,通過以前的學(xué)習(xí)我們知道，做功的過程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程．在上面的例題中，阻力做功，汽車的動(dòng)能到哪里去了?,汽車的動(dòng)能在汽車與地面的摩擦過程中轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，以熱的形式表現(xiàn)出來，使汽車與地面間的接觸面溫度升高．,鳥本身速度不快，質(zhì)量也不大，但相對(duì)于飛機(jī)來說，由于飛機(jī)速度很快，所以它們相互靠近的速度很快，因此，鳥相對(duì)飛機(jī)的速度很快，具有很大的相對(duì)動(dòng)能，當(dāng)兩者相撞時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重的空難事故。,,3、應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟:,小結(jié),1、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。,2、動(dòng)能定理:合外力對(duì)物體做的總功，等于物體動(dòng)能的變化。,1)、確定研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)過程2)、分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，明確每個(gè)力是否做功，是做正功還是負(fù)功3)、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能，寫出始末狀態(tài)動(dòng)能的表達(dá)式4)、根據(jù)動(dòng)能定理列原始方程求解。,作業(yè)P74問題與練習(xí)2、3、4、5,勿以善小而不為，勿以惡小而為之。,先主（劉備）駕崩，文武官僚，無不哀痛。孔明（諸葛亮）率眾官奉梓宮還成都。太子劉禪出城迎接靈柩，安于正殿之內(nèi)。舉哀行禮畢，開讀遺詔。詔曰：“朕初得疾，但下痢耳；后轉(zhuǎn)生雜病，殆不自濟(jì)。朕聞“人年五十，不稱夭壽”。今朕年六十有余，死復(fù)何恨？但以卿兄弟為念耳。勉之！勉之！勿以惡小而為之，勿以善小而不為。惟賢惟德，可以服人；卿父德薄，不足效也。卿與丞相從事，事之如父，勿怠！勿忘！卿兄弟更求聞達(dá)。至囑！至囑！”群臣讀詔已畢。,1.答:a.動(dòng)能是原來的4倍b.動(dòng)能是原來的2倍c.動(dòng)能是原來的8倍d.動(dòng)能不變。2.解:由動(dòng)能定理W=EK2-EK1=m(v22-v12)/2,在題目所述的兩種情況下，(v22-v12)較大的，需要做的功較多。速度由10km/h加速到20km/h的情況下：(v22-v12)=(202-102)=300（km/h）2速度由50km/h加速到60km/h的情況下：(v22-v12)=(602-502)=1100（km/h）2可見，后一種情況所做的功比較多。,問題與練習(xí)參考解答,3.解:設(shè)平均阻力為Ff，根據(jù)動(dòng)能定理有:Ffcos180=m(v22-v12)/2得Ff=m（v22-v12）/2s=210-3/2510-2(3002-1002)=1.6103N子彈在木板運(yùn)動(dòng)5cm時(shí)，所受木板的阻力各處不同，題目所說的平均阻力是對(duì)這5cm說的。,4.解:人在下滑過程中，重力和阻力做功，設(shè)人受到的阻力為Ff，根據(jù)動(dòng)能定理:mgh-Ffs=mvt2/2解方程得：vt≈3.46m/s5.解：設(shè)人將足球踢出的過程中，人對(duì)球做的功為W，從人踢球，到球上升至最大高度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有:－mgh+W=mvt2/2得:W=1/20.5202+0.51010=150J,,課堂訓(xùn)練,1、關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，不正確的說法是()A、有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化B、合力不做功，物體的動(dòng)能就不變C、合力做正功，物體的動(dòng)能就增加D、所有外力做功代數(shù)和為負(fù)值，物體的動(dòng)能就減少,A,課堂訓(xùn)練,2、一物體速度由0增加到v,再從v增加到2v,外力做功分別為W1和W2，則W1和W2關(guān)系正確的是()A、W1=W2B、W2=2W1C、W2=3W1D、W2=4W1,C,課堂訓(xùn)練,3、一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，在這段時(shí)間里水平力做的功為()A.0B.8JC.16JD.32J,A,課堂訓(xùn)練,4、某同學(xué)踢m=0.5kg的足球，使足球獲得10m/s的速度飛出20m遠(yuǎn)，該同學(xué)對(duì)足球做了多少功？,25J,課堂訓(xùn)練,5、一物體靜止在不光滑的水平面上，已知m=1kg,μ=0.1，現(xiàn)用水平外力F=2N拉其運(yùn)動(dòng)5m后，立即撤去水平外力F，求其還能滑多遠(yuǎn)？(g取10m/s2)5m,課堂訓(xùn)練,6、從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的空氣阻力是它重力的k倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程是多少？,7、如圖所示，一個(gè)小滑塊質(zhì)量為m，在傾角θ＝37的斜面上從高為h＝25cm處由靜止開始下滑，滑到斜面底端時(shí)與擋板P發(fā)生彈性碰撞后又沿斜面上滑，若滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，求滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程．,課堂訓(xùn)練,動(dòng)能定理的應(yīng)用小結(jié),應(yīng)用動(dòng)能定理解題一般步驟1.明確對(duì)象和過程：（通常是單個(gè)物體）2.做兩個(gè)分析：⑴受力分析⑵運(yùn)動(dòng)情況及過程分析,確定初、末速度3.確定各力做功及正負(fù)4.建方程：,方法,8、一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，如圖所示。則拉力F做的功是：A.mgLcosθB.mgL(1－cosθ)C.FLcosθD.FL,課堂訓(xùn)練,B,9、一輛汽車的質(zhì)量為m，從靜止開始啟動(dòng)，沿水平路面前進(jìn)了x后，達(dá)到了最大行使速度vmax，設(shè)汽車的牽引力功率保持不變，所受阻力為車重的k倍，求：（1）汽車的牽引力功率（2）汽車從靜止開始到勻速運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間,課堂訓(xùn)練,10、如圖所示，物體從高為h的斜面體的頂端A由靜止開始滑下，滑到水平面上的B點(diǎn)靜止，A到B的水平距離為S，求：物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（已知：斜面體和水平面都由同種材料制成，θ未知）,課堂訓(xùn)練,11、如圖4所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長(zhǎng)l=3m，BC處的摩擦系數(shù)為μ=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對(duì)物體做的功。(g=10m/s2),課堂訓(xùn)練,課堂訓(xùn)練,13、一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平面上，一個(gè)水平恒力F推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)了10s鐘，然后撤去推力F，物體又滑行了5s才停下來，物體運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖所示，則推力F做的功和摩擦力在后5s內(nèi)做的功分別為多少？,課堂訓(xùn)練,14、如圖所示，在一塊水平放置的光滑板面中心開一小孔O，穿過一根細(xì)繩，細(xì)繩的一端用力F的向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半徑r做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)開始緩慢地增大拉力F，使小球的運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，若已知拉力變?yōu)?F時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)半徑恰好減為r/2，求在此過程中，繩子的拉力對(duì)小球所做的功。,課堂訓(xùn)練,15、一個(gè)物體以初速度Vo＝l0m/s自斜面底端向上滑行，如圖所示，到達(dá)斜面頂端時(shí)恰好速度為零，隨后物體向下滑行返回底端時(shí)的速度為5m/s，求斜面的高度是多少?若該斜面的傾角θ＝30，則物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(取g＝lOm／s2),課堂訓(xùn)練,作業(yè),學(xué)習(xí)報(bào):同步過關(guān)測(cè)試A/B,