8.3動(dòng)能和動(dòng)能定理課件-高一下學(xué)期物理人教版

第8章機(jī)械能守恒定律第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理圖中的兩名同學(xué)在做什么？

在射箭。箭獲得的動(dòng)能從何而來？

弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化成箭的動(dòng)能。通過什么來發(fā)生這種轉(zhuǎn)化?通過做功。弓發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力，通過弓弦作用于箭，依靠彈力做功使箭獲得動(dòng)能。導(dǎo)入導(dǎo)入兩名同學(xué)射出的箭的“殺傷”本領(lǐng)可能不同，實(shí)際是反映了什么物理量的不同？

箭的動(dòng)能大小的不同。本節(jié)課我們就一起來研究一下，動(dòng)能的表達(dá)式是什么？力對(duì)物體做的功與物體的動(dòng)能之間又有什么定量關(guān)系？

在同樣的高度釋放質(zhì)量不同的小球，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的小球能將物塊推動(dòng)得更遠(yuǎn)；在不同的高度釋放質(zhì)量相同的小球，發(fā)現(xiàn)從越高處釋放的小球能將物塊推動(dòng)得越遠(yuǎn)。據(jù)此說明一下，動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？

動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大。環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式類比探究重力勢能、彈性勢能表達(dá)式的思路，該如何探究動(dòng)能的表達(dá)式呢？

通過研究力做功的特點(diǎn)，來探究動(dòng)能的表達(dá)式。通過研究重力做功的特點(diǎn)，可以探究出重力勢能的表達(dá)式；通過研究彈簧彈力做功的特點(diǎn)，可以探究出彈性勢能的表達(dá)式。按照這樣的思路，研究什么力做的功，有助于我們探究出動(dòng)能的表達(dá)式呢？合力做功。因?yàn)楦鶕?jù)牛頓第二定律，由合力來產(chǎn)生加速度，而加速度又會(huì)影響速度的變化，而速度跟物體的動(dòng)能有關(guān)，所以合力做的功與物體的動(dòng)能有關(guān)。環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式如圖所示，質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，請(qǐng)依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)力F做的功與v1、v2的關(guān)系。環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式

環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式

環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式

(1)動(dòng)能是狀態(tài)量，而功是過程量。

(2)動(dòng)能是標(biāo)量，且沒有負(fù)值。

(3)動(dòng)能具有相對(duì)性，與參考系的選取有關(guān)，通常選地面為參考系。

(4)動(dòng)能與速度的辨析：

①物體的速度改變時(shí)，動(dòng)能不一定發(fā)生改變。②物體的動(dòng)能改變時(shí)，速度一定發(fā)生了改變。環(huán)節(jié)一：通過研究合力做功的特點(diǎn)來探究動(dòng)能

的表達(dá)式前面我們推導(dǎo)出的規(guī)律是否只適用于光滑水平面的情況呢？質(zhì)量為m的物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，在恒力F和FN的作用下發(fā)生一段位移L，速度由v1變化到v2，請(qǐng)依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)動(dòng)能的變化量與什么力做的功有關(guān)。環(huán)節(jié)二：對(duì)動(dòng)能定理的深入理解力在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化，這個(gè)結(jié)論就是動(dòng)能定理。

(1)因果關(guān)系，即做功導(dǎo)致動(dòng)能變化。

(2)功能關(guān)系，即W合＝ΔEk：

①當(dāng)合力做正功時(shí)，動(dòng)能增大；

②當(dāng)合力做負(fù)功時(shí)，動(dòng)能減小。③合力做多少功，動(dòng)能就變化多少。

(3)相對(duì)性，即功與動(dòng)能均需要相對(duì)于同一參考系，通常選地面作為參考系。環(huán)節(jié)二：對(duì)動(dòng)能定理的深入理解

環(huán)節(jié)二：對(duì)動(dòng)能定理的深入理解

環(huán)節(jié)二：對(duì)動(dòng)能定理的深入理解

例題用F＝20N的水平推力推著質(zhì)量為m＝60kg的冰車，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)。冰車受到的摩擦力是它對(duì)冰面壓力的0.01倍，當(dāng)冰車前進(jìn)s1＝30m后，撤去推力F，冰車又前進(jìn)了一段距離后停止。g取10m/s2。求：

(1)撤去推力F時(shí)冰車的速度大小；

(2)冰車運(yùn)動(dòng)的總路程s。環(huán)節(jié)三：動(dòng)能定理的應(yīng)用

應(yīng)用動(dòng)能定理解題的思維流程：

(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，是做正功還是做負(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)能定理列原始方程并計(jì)算求解。環(huán)節(jié)三：動(dòng)能定理的應(yīng)用

環(huán)節(jié)三：動(dòng)能定理的應(yīng)用課堂練習(xí)AC課堂練習(xí)C課堂練習(xí)

3.如圖甲所示的“滑滑梯”是小朋友們喜愛的游戲活動(dòng)之一?！盎荨笨珊喕癁閳D乙所示的模型，斜面滑道AB的傾角為θ＝37°，AB的長度為l＝4.0m。一個(gè)質(zhì)量為20kg的小朋友（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始下滑，最后停在水平滑道BC上。設(shè)小朋友與滑道AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，且經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)小朋友的速度大小不變。忽略空氣阻力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)小朋友在斜面AB上下滑的過程中，重力做的功；

(2)小朋友在水平滑道上滑行的距離。

(1)小朋友在斜面AB上下滑的過程