第1节--动能的改变.ppt

第1节--动能的改变.ppt

《第1节--动能的改变.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1节--动能的改变.ppt（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第1节动能的改变第2章能的转化与守恒11.1.理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。

进行计算。

2.2.通过实验，探究恒力做功与动能变化的关系。

通过实验，探究恒力做功与动能变化的关系。

3.3.理解动能定理的内容与表达式，能从理论上推导动能定理，理解动能定理的内容与表达式，能从理论上推导动能定理，会用动能定理解决实际问题。

会用动能定理解决实际问题。

23流动的水可以做功流动的水可以做功4龙龙卷卷风风具具有有巨巨大大的的能能量量，破破坏坏性性极极强强，能能拔拔起起大大树树、掀掀翻翻汽汽车车，甚至摧毁房屋。

甚至摧毁房屋。

5一、动能一、动能1.1.定义：

定义：

物物体体由由于于运运动动而而具具有有的的能叫做动能。

能叫做动能。

2.2.动能的大小：

动能的大小：

大大家家先先猜猜想想一一下下，动动能能的的大大小小与与哪哪些些因因素素有有关关呢呢？

如何来证明你的猜想呢？

如何来证明你的猜想呢？

6小实验小实验7HHvvhh做功的本做功的本领动能动能mm相相同同HH（v）（v）相相同同mmhh做功的本做功的本领动能动能结论一结论一:

物体的速度越大物体的速度越大,动能越大。

动能越大。

结论二结论二:

物体的质量越大物体的质量越大,动能越大。

动能越大。

低低高高大大小小大大小小大大小小大大小小小小大大小小小小大大小小大大大大HH：

小小球球开开始始下下落的高度落的高度hh：

被被碰碰小小球球弹弹起的高度起的高度8结结论论：

动动能能的的大大小小，与与运运动动物物体体的的质质量量和和速速度度有有关关，物物体体的质量的质量mm越大、运动速度越大、运动速度vv越大，动能就越大。

越大，动能就越大。

物体的动能表示为物体的动能表示为EEKK=mv=mv22动能是标量：

动能是标量：

（1）

（1）它的单位与功的单位相同，它的单位与功的单位相同，都是都是JJ，（22）动能是个状态量）动能是个状态量与瞬时速度相应，与瞬时速度相应，（33）动能具有相对性）动能具有相对性以地面为参考系。

以地面为参考系。

9二、恒力做功与动能改变的关系二、恒力做功与动能改变的关系若外力对物体做功，物体的动能会增加吗？

若外力对物体做功，物体的动能会增加吗？

物体对外做功动能会减少吗？

物体对外做功动能会减少吗？

做功与动能的改变有什么关系呢？

做功与动能的改变有什么关系呢？

10实验设计实验设计1.1.实验需要测量哪些物理量？

实验需要测量哪些物理量？

2.2.有哪几个物理量很难测量？

有哪几个物理量很难测量？

3.3.怎样设计一个最简单的实验来进行研究？

怎样设计一个最简单的实验来进行研究？

11实实验验探探究究研研究究物物体体在在恒恒力力做做功功情情况况下下，动动能能的的改变与重力做功的关系。

改变与重力做功的关系。

打点计时器、低压交流电源、打点计时器、低压交流电源、铁架台、纸带、复写纸、重物、铁架台、纸带、复写纸、重物、刻度尺刻度尺【实验器材实验器材】【实验装置实验装置】低压交低压交流电源流电源如右图如右图12【实验方法实验方法】分别测定物体自由下落分别测定物体自由下落hh时的初、时的初、末速度末速度vv11和和vv22，通过比较重力做功，通过比较重力做功WWGG和和动能变化得出外力做功与物体动能变动能变化得出外力做功与物体动能变化的关系。

化的关系。

请同学们先自己思考一下实验步骤。

请同学们先自己思考一下实验步骤。

13【实验步骤实验步骤】（11）把把打打点点计计时时器器安安装装在在铁铁架架台台上上（竖竖直直架架稳稳），连连接接好好电源；电源；（22）把把纸纸带带一一端端固固定定在在重重锤锤上上，另另一一端端穿穿过过计计时时器器的的限限位位孔孔，用用手手竖竖直直提提起起纸纸带带使使重重锤锤停停靠靠在在打打点点计计时时器器附附近近（使纸带能顺利通过限位孔使纸带能顺利通过限位孔）；（33）接接通通电电源源，待待打打点点计计时时器器打打点点稳稳定定后后，松松开开纸纸带带，让重锤自由下落；让重锤自由下落；（44）重复）重复33次，挑选打点清晰的纸带次，挑选打点清晰的纸带;14WWGG=mg=mg（ss22+s+s33+s+s44+s+s55）结论：

结论：

在误差允许的范围内，在误差允许的范围内，重力做重力做的功等于动能变化量。

的功等于动能变化量。

bcdefbb点到点到ee点过程中重力做的功：

点过程中重力做的功：

bb点到点到ee点过程中小球动能的变化量：

点过程中小球动能的变化量：

aVVbb=（s=（s11+s+s22）/2T）/2TVVee=（s=（s55+s+s66）/2T）/2TEEKK=mv=mvee22-mv-mvbb22【数据处理数据处理】15重重物物和和纸纸带带下下落落过过程程受受到到空空气气的的阻阻力力和和纸纸带带与与打打点点计计时时器器间间的的摩摩擦擦，测测量量重重锤锤下下落落的的高高度度（选选取取的的各各点点要要离离起点远一些）和计算瞬时速度时带来的误差；起点远一些）和计算瞬时速度时带来的误差；竖竖直直固固定定打打点点计计时时器器，适适当当增增加加重重锤锤的的质质量量来来减减少少误误差差，多次测量（用刻度尺）求平均值以减少误差。

多次测量（用刻度尺）求平均值以减少误差。

【注意事项注意事项】有哪些因素可能影响实验结果？

有哪些因素可能影响实验结果？

16你是否可以设计出其他实验方法？

你是否可以设计出其他实验方法？

思思考考只要设计出一种简单的直线运动，即可推出同样的结论。

只要设计出一种简单的直线运动，即可推出同样的结论。

17mgmgFFffVV11理论推导理论推导设小球的质量为设小球的质量为mm，竖直向下的初速度，竖直向下的初速度为为vv11，除重力外，还受一与运动方向相，除重力外，还受一与运动方向相反的阻力反的阻力FFff,下落一段距离下落一段距离HH后，速度变后，速度变为为vv22，运用牛顿第二定律和匀变速运动，运用牛顿第二定律和匀变速运动规律，推导出恒力对物体做功与动能改规律，推导出恒力对物体做功与动能改变量的关系。

变量的关系。

18结论：

结论：

合力做的功等于动能变化量合力做的功等于动能变化量a19三、动能定理三、动能定理1.1.内容：

合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。

内容：

合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。

2.2.表达式：

表达式：

Fs=mvFs=mv2222-mv-mv1122或或WW外外=E=EK2K2EEK1K1=E=EKK20对动能定理的理解：

对动能定理的理解：

aa对合力对物体做功的理解对合力对物体做功的理解WW合合FF合合ss既适用于恒力做功，也适用于变力做功。

既适用于恒力做功，也适用于变力做功。

WW合合WW11+W+W22+FF11s+Fs+F22s+s+既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

bb适用范围适用范围既适用于单个物体，也适用于一个系统。

一般常适用于既适用于单个物体，也适用于一个系统。

一般常适用于单个物体。

单个物体。

21cc对定理中对定理中“变化变化”一词的理解一词的理解WW合合00，EEk2k2_E_Ek1k1，EEkk00；d.d.是一种求功的方法。

是一种求功的方法。

WW合合00，EEk2k2_E_Ek1k1，EEkk00。

合外力做功是物体动能变化的原因合外力做功是物体动能变化的原因22gkxx精品课件例例1.1.如图所示，质量为如图所示，质量为mm的物体，在水平恒力的物体，在水平恒力FF的作用下，的作用下，由静止开始前进由静止开始前进ss11后撤去后撤去FF，物体与水平面的摩擦力为，物体与水平面的摩擦力为ff，物体从开始到最终停止运动的位移是多少？

物体从开始到最终停止运动的位移是多少？

123s1s23方法一：

分段法方法一：

分段法解：

解：

设撤去外力时物体的速度为设撤去外力时物体的速度为vv，物体的总位移为，物体的总位移为ss。

根据动能定理，物体从状态根据动能定理，物体从状态11至状态至状态22过程，过程，有有（FFff）ss11=mv=mv22/2/200物体从状态物体从状态22至状态至状态33过程，过程，有有f（sf（sss11）=0=0mvmv22/2/2联立联立得得FsFs11fsfs=0=0。

即即s=Fss=Fs11/f/f方法二：

整体法方法二：

整体法解：

解：

全程运用动能定理列方程：

全程运用动能定理列方程：

FsFs11fsfs=0=0得得s=Fss=Fs11/f/f24例例2.2.一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量55101033kgkg，起飞过程中从，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为静止开始滑跑的路程为ss5.35.3101022时，达到起飞速度时，达到起飞速度6060/s/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.020.02倍倍（0.02）0.02），求飞机受到的牵引力，求飞机受到的牵引力.（取（取s=10m/ss=10m/s22）F1F2V25解：

解：

以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为阻力作用，这四个力做的功分别为WW，WW支支，WW牵牵FF11ss，WW阻阻kmgskmgs。

据动能定理得据动能定理得WW牵牵-WW阻阻=mv=mv22-0-0，代入数据解得代入数据解得FF11=1.810=1.81044NN。

26例例33：

一辆汽车以：

一辆汽车以vv11=60km/h=60km/h的速度行驶，司机突然发现在的速度行驶，司机突然发现在前方约前方约s=30ms=30m处有一包东西，马上紧急刹车。

设司机的反应处有一包东西，马上紧急刹车。

设司机的反应时间时间tt11=0.75s,=0.75s,刹车汽车与地面间的动摩擦因数刹车汽车与地面间的动摩擦因数=O.75,=O.75,求汽求汽车到达这包东西所在处的速度车到达这包东西所在处的速度.解解:

根据题意，汽车在根据题意，汽车在tt11=0.75s=0.75s内的位移内的位移所以从开始刹车处到到达这包东西的位移所以从开始刹车处到到达这包东西的位移所以汽车到达这包东西所在处的速度所以汽车到达这包东西所在处的速度vv22由动能定理得由动能定理得271.1.关于做功和物体动能变化的关系关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是不正确的是（）（）。

A.A.只有动力对物体做功，物体的动能增加只有动力对物体做功，物体的动能增加B.B.只有物体克服阻力做功，它的动能减少只有物体克服阻力做功，它的动能减少C.C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.D.动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化DD282.2.平直公路上平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到某一值时，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其立即关闭发动机后滑行至停止，其v-tv-t图像如图所示图像如图所示.汽车牵引力为汽车牵引力为FF，运动过程中所受的摩擦阻力恒为，运动过程中所受的摩擦阻力恒为ff，全过程中牵引力所做的功为，全过程中牵引力所做的功为WW11，克服摩擦阻力所做的功为，克服摩擦阻力所做的功为WW22，则下列关系中正确的是，则下列关系中正确的是（）（）。

A.F:

fA.F:

f=1:

3=1:

3B.F:

fB.F:

f=4:

1=4:

1C.WC.W11:

W:

W22=1:

1D.W=1:

1D.W11:

W:

W22=1:

3=1:

3BCBC293.3.（20122012株洲高一检测）