動(dòng)能 動(dòng)能定理ppt課件

1、1知識(shí)回顧（勢(shì)能）知識(shí)回顧（勢(shì)能）Ep mgh12GWmghmgh1 1、重力勢(shì)能：物體由于位于高處而具有的能量。、重力勢(shì)能：物體由于位于高處而具有的能量。2 2、重力做功的特點(diǎn)：重力對(duì)物體做的功跟路徑無(wú)關(guān)，、重力做功的特點(diǎn)：重力對(duì)物體做的功跟路徑無(wú)關(guān)，僅由物體的質(zhì)量和始末兩個(gè)位置的高度決定。僅由物體的質(zhì)量和始末兩個(gè)位置的高度決定。3 3、重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系：、重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做功等于重力勢(shì)能的變化。重力做功等于重力勢(shì)能的變化。12GWmghmgh4 4、彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。、彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。2344.4動(dòng)能 動(dòng)能

2、定理5一、動(dòng)能一、動(dòng)能1 1、定義：物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，、定義：物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，叫做動(dòng)能。叫做動(dòng)能。思考：思考：物體動(dòng)能的大小跟那些因素有關(guān)呢？物體動(dòng)能的大小跟那些因素有關(guān)呢？答：答：物體的動(dòng)能大小和質(zhì)量、速度有關(guān)。物體的動(dòng)能大小和質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；速度越大，動(dòng)能越大。質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；速度越大，動(dòng)能越大。思考：思考：動(dòng)能的大小如何計(jì)算，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是？動(dòng)能的大小如何計(jì)算，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是？6FxV2V1 fW()FfGNWWWWFxfxFf x合22211122mvmvGN2maa v22v12解：解：對(duì)物體受力分析：對(duì)物體受力分析：重力

3、、支撐力、拉力、摩擦力，重力、支撐力、拉力、摩擦力，有：有：0GW FWFxfWfx 0NW 22211122Wmvmv合即：即：探索動(dòng)能的數(shù)學(xué)表達(dá)式：探索動(dòng)能的數(shù)學(xué)表達(dá)式：12212mv7一、動(dòng)能一、動(dòng)能1 1、定義：物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，、定義：物理學(xué)中把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，叫做動(dòng)能。叫做動(dòng)能。2 2、定義式（數(shù)學(xué)表達(dá)式）：、定義式（數(shù)學(xué)表達(dá)式）：2K1E=m v23 3、單位：焦耳（、單位：焦耳（J J）思考：思考：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能如何變化？物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能如何變化？答：動(dòng)能不變答：動(dòng)能不變 822211122Wmvmv合通過(guò)理論推導(dǎo)，我們可以得到

4、一個(gè)物理規(guī)律：通過(guò)理論推導(dǎo)，我們可以得到一個(gè)物理規(guī)律：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。理論推導(dǎo)，有：理論推導(dǎo)，有：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。9實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系。FxV1 fGNV2W()FfGNWWWWFxfxFf x合、22211122mvmv？分析：分析：我們可以借用必修我們可以借用必修1 1的的“探究探究a a與與F F、m m之間之間的定量關(guān)系的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行”研究合外力研究合外力做功和動(dòng)能變

5、化的關(guān)系做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究。的實(shí)驗(yàn)探究。WFx=g*mx合鉤、22211122m vm v車(chē)車(chē)？10O-BO-CO-DO-EO-FW/J0.04320.05720.07320.09150.1115 0.04290.05700.07340.09070.1105實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理（以（以O(shè)B過(guò)程為例研究）：過(guò)程為例研究）：KE/J2222KBOB21111Em v-m v =m v=m22220.210.2861-0.1550=*0.2*() =0.0429J20.2ACS車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)（）分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù),驗(yàn)證：驗(yàn)證：成立！成立！合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。合

6、外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。KEW 合OBWFx=m g*S=0.2*0.216=0.0432J合鉤OBOB過(guò)程：過(guò)程：11二、動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理1、內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化、內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化2、表達(dá)式：、表達(dá)式：22K21K2K111E =EE22Wmvmv 合3、理解：、理解：(1)(1)合力對(duì)物體做的功的理解合力對(duì)物體做的功的理解 W合合W1+W2 + (2)(2)標(biāo)量式標(biāo)量式WF x*合合cos(3)(3)功是過(guò)程量，動(dòng)能是狀態(tài)量。功是過(guò)程量，動(dòng)能是狀態(tài)量。W W合合0 0， E Ek2k2_ E_ Ek1 k1 ， E Ek k 0 0W W

7、合合0 0， E Ek2k2_ E_ Ek1 k1 ， E Ek k 0 012小結(jié)：小結(jié)：22K2111E =22Wmvmv 合2K1E=m v21 1、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。2 2、動(dòng)能定理：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。、動(dòng)能定理：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。3 3、動(dòng)能定理的應(yīng)用：解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。、動(dòng)能定理的應(yīng)用：解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。13課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：為了安全，在公路上行駛的汽車(chē)間應(yīng)保持必要的距離。為了安全，在公路上行駛的汽車(chē)間應(yīng)保持必要的距離。已知某高速公路限速已知某高速公路限速v=120km/h，假設(shè)前方汽車(chē)突然，假設(shè)前方汽車(chē)

8、突然停止，后車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)這一情況，從發(fā)現(xiàn)情況到進(jìn)行制停止，后車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)這一情況，從發(fā)現(xiàn)情況到進(jìn)行制動(dòng)操作，汽車(chē)通過(guò)的位移是動(dòng)操作，汽車(chē)通過(guò)的位移是17m，制動(dòng)時(shí)汽車(chē)受到的，制動(dòng)時(shí)汽車(chē)受到的阻力為其重力的阻力為其重力的0.5倍，該高速公路上汽車(chē)間的距離倍，該高速公路上汽車(chē)間的距離至少應(yīng)為多大？至少應(yīng)為多大？解解; ;（分析：這是一道動(dòng)力學(xué)的題目，已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況。）分析：這是一道動(dòng)力學(xué)的題目，已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況。）要求：運(yùn)用要求：運(yùn)用“動(dòng)能定理動(dòng)能定理”求解求解14解：解：以小車(chē)為研究對(duì)象，以開(kāi)始制動(dòng)到停止為研究過(guò)程。以小車(chē)為研究對(duì)象，以開(kāi)始制動(dòng)到停止為研究過(guò)程。 制動(dòng)過(guò)程中，汽車(chē)受到重

9、力制動(dòng)過(guò)程中，汽車(chē)受到重力G，支持力，支持力N，摩擦力，摩擦力f。fGN22WWWW =-0.5mgx00-0.5mgx合2K 2t1Em v0222K1o11120Emvm*223.6（）22K2111E =22Wmvmv 合又221120-0.5mgx0m*23.6即：（）2x111m得：所以，車(chē)間距至少所以，車(chē)間距至少L=x1+x2=17+111=128mL=x1+x2=17+111=128m方法一、運(yùn)用方法一、運(yùn)用“動(dòng)能定理動(dòng)能定理”求解求解15解：解：從發(fā)現(xiàn)情況到停止，汽車(chē)經(jīng)歷了兩個(gè)階段：勻速行駛；從發(fā)現(xiàn)情況到停止，汽車(chē)經(jīng)歷了兩個(gè)階段：勻速行駛；勻減速制動(dòng)。位移分別為勻減速制動(dòng)。位移

10、分別為X1=17mX1=17m，x2x2待求。待求。剎車(chē)過(guò)程，汽車(chē)受到重力剎車(chē)過(guò)程，汽車(chē)受到重力G G，支持力，支持力N N，摩擦力，摩擦力f f。2Ff0.5mga5m/smmm合222t021200vv3.6x111m2a2*（）（-5）所以，車(chē)間距至少所以，車(chē)間距至少L=x1+x2=17+111=128mL=x1+x2=17+111=128m方法二：方法二：“牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律+ +運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式”求解求解16對(duì)比求解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的兩種方法：對(duì)比求解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的兩種方法：“牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律+ +運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式”、“動(dòng)能定理動(dòng)能定理”。1 1、“牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)

11、定律+ +運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式”涉及的物理量：涉及的物理量： F F、v0v0、a a、t t、vtvt、x x2 2、“動(dòng)能定理動(dòng)能定理”涉及的物理量：涉及的物理量：F F、x x、v0v0、vtvt、w w、EkEk小結(jié)：小結(jié)：對(duì)于恒力作用的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，兩種方法都可以。對(duì)于恒力作用的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，兩種方法都可以。若不涉及若不涉及a、t，優(yōu)先選擇使用動(dòng)能定理。，優(yōu)先選擇使用動(dòng)能定理。動(dòng)能定理尤其適合處理變力作用的曲線過(guò)程或多過(guò)程動(dòng)能定理尤其適合處理變力作用的曲線過(guò)程或多過(guò)程問(wèn)題。問(wèn)題。1718應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路：1、選取研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)過(guò)程；、選取研究對(duì)象及運(yùn)

12、動(dòng)過(guò)程；2、分析研究對(duì)象的受力情況即各個(gè)力對(duì)物體的做功情況：受到哪些力，哪些力做了功，、分析研究對(duì)象的受力情況即各個(gè)力對(duì)物體的做功情況：受到哪些力，哪些力做了功，并寫(xiě)出各力做功的表達(dá)式，求出它們的代數(shù)和；并寫(xiě)出各力做功的表達(dá)式，求出它們的代數(shù)和；3、明確過(guò)程的初末狀態(tài)明確過(guò)程的初末狀態(tài)，寫(xiě)出初末狀態(tài)的動(dòng)能的表達(dá)式；，寫(xiě)出初末狀態(tài)的動(dòng)能的表達(dá)式；4、由動(dòng)能定理列方程求解。、由動(dòng)能定理列方程求解。19課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：如圖所示，如圖所示，bcbc是位于豎直平面內(nèi)的是位于豎直平面內(nèi)的1/41/4光滑圓弧軌道，半徑光滑圓弧軌道，半徑R=0.5mR=0.5m，在，在c c點(diǎn)和水平面相點(diǎn)和水平面相切，小球從切，小球從b b點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v0=0v0=0自由滑下，并從自由滑下，并從c c點(diǎn)飛出。取重力加速度點(diǎn)飛出。取重力加速度g=10m/s2g=10m/s2，求：小球從求：小球從c c點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小？點(diǎn)飛出時(shí)速度的大??？cb1 1、以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，以小球從、以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，以小球從b b到到c c的過(guò)程為研究過(guò)程。的過(guò)程為研究過(guò)程。2 2、物體受到重力、物體受到重力mgmg，軌道對(duì)小