動能的改變課件

1、第1節(jié) 動能的改變,第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒,1．理解什么是動能，知道動能的定義式，會用動能的定義式進(jìn)行計算。 2.通過實驗，能用紙帶與打點計時器來探究恒力做功與動能變化的關(guān)系。 3.理解動能定理及其推導(dǎo)過程，會用動能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。,流動的水可以做功,龍卷風(fēng)具有巨大的能量，破壞性極強(qiáng)，能拔起大樹、掀翻汽車，甚至摧毀房屋。,一、動能,1.定義： 物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能。2.動能的大?。?

2、大家先猜想一下，動能的大小與哪些因素有關(guān)呢？如何來證明你的猜想呢？,小實驗,結(jié)論一:物體的速度越大,動能越大,結(jié)論二:物體的質(zhì)量越大,動能越大,低,高,大,小,大,小,大,小,大,小,小,大,小,小,大,小,大,大,H：小球開始下落的高度h：被碰小球彈起的高度,結(jié)論：動能的大小，與運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的質(zhì)量m越大、運(yùn)動速度v越大，動能就越大。,物體的動能表示為,EK= mv2,動能是標(biāo)量，它的單位與功的單位相同，都是J

3、,二、恒力做功與動能改變的關(guān)系,若外力對物體做功，物體的動能會增加嗎？物體對外做功動能會減少嗎？做功與動能的改變有什么關(guān)系呢？,實驗設(shè)想,1.實驗需要測量哪些物理量？,2.有哪幾個物理量會很難測量？,3.怎樣設(shè)計一個最簡單的實驗來進(jìn)行研究？,實 驗 探 究,研究物體在恒力做功情況下，動能的改變與重力做功的關(guān)系。,打點計時器、低壓交流電源、鐵架臺、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺,【實驗器材 】,【實驗裝置】,,,,,,,～,,,學(xué)生電源,

4、如右圖,【實驗方法】 分別測定物體自由下落h時的初、末速度v1和v2，通過比較重力做功WG和動能變化得出外力做功與物體動能變化的關(guān)系。,,請同學(xué)們先自己思考一下實驗步驟。,,【實驗步驟】（1）把打點計時器安裝在鐵架臺上(豎直架穩(wěn))，連接好電源；（2）把紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點計時器附近 (使紙帶能順利通過限位孔)；（3）接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落；（4）重復(fù)

5、3次，挑選打點清晰的紙帶;,,WG=mg（s2+s3+s4+s5),結(jié)論：重力做的功等于動能變化量,b,c,d,e,f,b點到e點過程中重力做的功：,b點到e點過程中小球動能的變化量：,,a,Vb=(s1+s2)/2T Ve=(s5+s6)/2T,△EK= mve2 - mvb2,比較WG和△EK 得出結(jié)論,【數(shù)據(jù)處理】,重物和紙帶下落過程受到空氣的阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦，測量重錘下落的高度（選取的各點

6、要離起點遠(yuǎn)一些）和計算瞬時速度時帶來的誤差； 豎直固定打點計時器，適當(dāng)增加重錘的質(zhì)量來減少誤差，多次測量求平均值以減少誤差（用刻度尺）。,【注意事項】,有哪些因素可能影響實驗結(jié)果？,你是否可以設(shè)計出其他實驗方法？,思 考,只要設(shè)計出一種簡單的直線運(yùn)動，即可推出同樣的結(jié)論。,,,mg,,Ff,,V1,理論推導(dǎo),設(shè)小球的質(zhì)量為m，豎直向下的初速度為v1，除重力外，還受一與運(yùn)動方向相反的阻力Ff,下落一段距離H后，速度變?yōu)関2，運(yùn)用

7、牛頓第二定律和勻變速運(yùn)動規(guī)律，推導(dǎo)出恒力對物體做功與動能改變量的關(guān)系,結(jié)論：合力做的功等于動能變化量,a,三、動能定理,1.內(nèi)容：合外力對物體所做的功等于物體動能的改變量,2.表達(dá)式：Fs= mv22- mv12 或 W外=EK2－EK1=△EK,對動能定理的理解：,a．合力對物體做的功的理解,W合＝ F合·s,既適用于恒力做功，也適用于變力做功。,①,

8、② W合＝W1+W2 +…＝F1·s+F2·s+…,既適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。,b．適用范圍,c．對定理中“變化”一詞的理解,①W合＞0， Ek2__ Ek1 ， △ Ek—— 0,d. 是一種求功的方法.,②W合＜0， Ek2__ Ek1 ， △ Ek—— 0,＞,＞,＜,＜,gkxx精品課件,例1.如圖所示，質(zhì)量為m 的物體，在水平恒力F 的作用下，由靜止開始前進(jìn)s1后撤去F，物體與水平面的摩擦力

9、為f，物體從開始到最終停止運(yùn)動的位移是多少？,,1,2,3,,,,,,,,s1,s,gkxx精品課件,方法一：分段法解：設(shè)撤去外力時物體的速度為v，物體的總位移為s根據(jù)動能定理，物體從狀態(tài)1至狀態(tài)2過程，有 （F－f）s1=mv2/2 －0 ①物體從狀態(tài)2至狀態(tài)3過程，有 －f(s －s1）= 0 － mv2/2 ②聯(lián)立①、②得 Fs1 －fs=0 即s

10、=Fs1/f,方法二：整體法解：全程運(yùn)用動能定理列方程： Fs1 －fs=0 得：s=Fs1/f,例2.一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時，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(ｋ＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力.,解：以飛機(jī)為研究對象，它受到重力

11、、支持力、牽引力和阻力作用，這四個力做的功分別為WＧ＝０，W支＝０， W牽＝F1s，W阻＝－ｋｍｇs .據(jù)動能定理得：F1s-F2s= mv2-0代入數(shù)據(jù)解得 F1=1.8×104N,1.關(guān)于做功和物體動能變化的關(guān)系,不正確的是( )A、只有動力對物體做功，物體的動能增加 B、只有物體克服阻力做功，它的動能減少C、外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能與初動能之差 D、動力和阻

12、力都對物體做功，物體的動能一定變化,D,2.下列說法正確的是（ ）A、合力對物體做的功越多，物體的動能就越大B、外力對物體做功的代數(shù)和等于物體末動能與初動能之差C、物體運(yùn)動過程中所受的合力不為零，則它的動能一定變化D、物體運(yùn)動過程中所受的合力不為零，則它的速度一定變化,BD,gkxx精品課件,3. 物體從高出地面H處自由落下，不計空氣阻力，落至地面掉入沙坑h處停止，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？,解法一

13、：分段法自開始下落至與沙坑接觸前： 由動能定理 mgH=mv2/2－0 ⑴接觸沙坑至靜止：由動能定理 （mg－F）h=0－mV2/2 ⑵聯(lián)立得：F/mg=（H＋h）/h解法二：整體法從開始下落至最終靜止：mg（H＋h）－Fh=0解得：F/mg=（H＋h）/h,1.動能: 物體由于運(yùn)動而具有的能。,2.動能定理: 合外力對物體做的總功，等于物體動能的變化。,3.應(yīng)用動能定理解題步驟:,1)、確定研究對