高中物理动能和动能定理课件 71页

高中物理动能和动能定理\n1、概念：一、动能物体由于运动而具有的能量叫做物体的动能。\n2、探究动能的表达式重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF合力做功w弹性势能kx2/2动能表达式？动能\n探究物体动能的表达式设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力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？Fv1v2\nFv1Fv2l动能假设加速度为a，则有：\n动能推导F做功表达式的过程根据牛顿第二定律F=ma而v22－v12＝2al，即l＝(v22－v12)/2a把F、l的表达式代入W＝Fl，可得F做的功W＝ma(v22－v12)/2a也就是W＝mv22/2－mv12/2\n结果与思考初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？W＝mv22－mv12末态初态\nm为物体的质量v为物体的速度单位：焦耳（J）Ek＝mv2（2）动能的表达式\n（3）动能表达式Ek＝mv2/2的理解①表述：物体的动能等于质量与速度平方乘积的一半②动能是标量，③动能是状态量④动能具有相对性（与参考系的选择有关，且只有正值。（动能只与速度的大小有关，而与速度的方向无关)一般选地面为参考系）\n关于动能的理解，下列说法正确的是：A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂练习\n下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动练习CD\nW＝Ek2－Ek1=△Ek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。W＝mv22－mv12二.动能定理\n动能定理我们对动能定理的理解总功末动能初动能动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”\n思考与讨论（一）如果物体同时受到多个力作用,动能定理中的W的物理意义又是什么呢？合力所做的总功。1、动能定理：合力对物体所做的总功等于物体动能的变化。\n类型一：质量为m的物体在光滑水平面上，受与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度从v1增加到v2思考：外力做功类型三：质量为m的物体在与运动方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l，受到的摩擦力为Ff，速度从v1变为v2类型二：质量为m的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下发生一段位移l，速度从v1减小到v2\n分析Fv1Fv2lFfv1lv2FflFv2FfFv1FfWF=Fl=-mv1212mv2212Wf=-Ffl=-mv1212mv2212W合=Fl-Ffl=-mv1212mv2212\n动能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末态的动能初态的动能W合=-mv1212mv2212动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。1、合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，动能增大2、合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，动能减小思考：合力做功时动能如何变化？\n说明W合＝Ek2－Ek1过程量状态量状态量既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。动能定理的适用范围：做功的过程伴随着能量的变化\n思考与讨论（二）动能定理对于变力做功或曲线运动的情况是否也适用呢？把变力做功的过程或曲线运动，分解为无数小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力或轨迹是直线，这样也能得到动能定理．\n2、对动能定理的理解（1）方程：W合＝Ek2－Ek1=△EkW合＝mv22/2－mv12/2（2）对状态与过程关系的理解功是过程量，而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。（涉及一个过程两个状态）（3）动能定理中的各量都是标量，所以动能定理是标量方程式，遵循代数运算，无方向性。\n对动能定律的理解1、合外力做正功，动能增加合外力做负功，动能减少2、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3、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。4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系的速度\n（4）动能是标量，只有正值，但动能的变化量△Ek有正负之分。当外力做正功时，当外力做负功时，W>0，故△Ek>0，即Ek2>Ek1动能增加。W<0，故△Ek<0，即Ek2