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动能和动能定理,重庆市石柱中学校 姚国均,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,物体由于运动 而具有的能量,叫做动能。,一、 什么是动能?,猜想:物体动能的大小跟什么因素有关?,质量,速度,如何定量地表示动能呢?,请举例证明,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究1动能表达式,l,光滑水平面上质量为m的木块,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系?,m,F,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,结果与思考,初态和末态的表达式均为 “ ”,这个“ ”代表什么?,“ ”是一个有特殊意义的物理量。一 方面力做功引起了它的变化,另一方面它与质量、速度有关,与动能的特征一致。,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,动能的表达式,m为物体的质量,v为物体的瞬时速度,单位:焦耳(J),状态量,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究1动能表达式,把一质量为0.5kg的小球以10m/s的速度竖直上抛,经过一段时间,小球落回抛出点时。不计空气阻力,求: (1)小球刚抛出时的动能; (2)小球落回抛出点时的速度; (3)小球落回抛出点时的动能。,题后反思 动能是矢量还是标量?它与速度方向是否有关? “物体速度变化,动能一定变化”此判断正确吗? 动能可能小于零吗?,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,动能的表达式,单位:焦耳(J),状态量,动能是标量,大于或等于0,动能具有相对性,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,WEk2Ek1,改写,力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,(1)动能定理中Ek1、Ek2、W分别表示什么?,WEk2Ek1,末动能,初动能,力做的功,如果物体受到几个力作用, W又表示的物理意义是什么?,W是合力做的功,,也可以是各力做功的和,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,WEk2Ek1,(2)如果合外力对物体做正功,物体动能怎么变化?合外力对物体做负功,物体动能又怎么变化?,合外力做正功,动能增加 合外力做负功,动能减少,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,1、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高3m,斜面长5m,质量为60kg的人沿斜面下滑所受的阻力是240N。求人滑至底端时的速度。 要求:请用两种方法解答本题。,题后反思 (1)比较两种方法,你有何体会? (2)通过求解此题,归纳一下应用动能定理解题的一般步骤。,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,解题思路: (1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静止的多个物体做研究对象. (2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的某一阶段,也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程. (3)在确定的研究过程内,对研究对象进行受力分析和功的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪些力做功,还要分析其做功性质(正负). (4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化.这里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的. (5)应用动能定理列出相应关系式.,用动能定理解题的一般步骤 1明对象、定过程、找初末状态 2析受力、定做功、找速度 3看动能、求变化量、列方程 4. 解方程、讨论结果,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,2、在h高处,以初速度v0分别竖直向下和水平方向抛出一小球,不计空气阻力,求出小球着地时速度大小。 请用动能定理求解,题后反思 解决此题后, 你有何体会?,动能定理也适用于曲线运动,只能求出大小,不能求出方向,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,3教材第75页第5题,动能定理也适用于变力做功,题后反思,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,可以对全过程用动能定理;分过程也适用,4、质量为m的小球从距沙坑表面h高处自由落下,进入沙坑,小球在沙坑中运动的最大深度为d,求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。,对全过程:,mg,mg,f,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1、动能定理中的功是合外力做的总功 总功的求法: (1)先求合力,再求合力功 (2)先求每个力做的功,再求代数和,探究2动能定理,2、适用范围: 既适用于恒力做功,也适用于变力做功; 既适用于直线运动,也适用于曲线运动。,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究2动能定理,5、质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆弧从最高点A由静止滑下,滑至最低点B时速率为4m/s,求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。,物体在滑下过程中克服阻力所做功4J,A到B由动能定理:,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,探究反思,在探究重力势能时,我们是从重力做功着手研究的;现在探究动能时,也是从力做功着手研究的,为何可以这样做?,一个物体能够对外做功,它就具有了能量。,做功的过程就能量转化(转移)的过程。,Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,
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