《（教科版）物理必修二 4.4《动能 动能定理》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（教科版）物理必修二 4.4《动能 动能定理》ppt课件（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、能定理 如图所示 , 射箭运动员拉弓射箭 , 箭在弹力作用下 , 获得很大的速度射出去 . 行驶中的汽车 , 因前方有路障而紧急刹车 , 汽车在阻力作用下逐渐停下来 1 . 理解动能的概念 , 会用动能的定义式进行计算 . 2 . 理解动能定理的推导过程 . 3 . 知道动能定理的适用条件 , 会用动能定理进行计算 . 4 . 会用动能定理解决力学问题 ,掌握动能定理解题的步骤 . 内容要点 动能 物体由于 运动 而具有的能叫动能 , 用符号 公式 物体的动能等于物体的 质量 与物体 速度大小 的二次方的乘积的一半 , 即2 也是焦耳 , 符号为 J 动能 定理 合外力所做的 功 等于物体 动
2、能 的变化 公式 W= k 2- 或 W=12m 2m 过程 W = W=12m 2m 范围 ( 1) 动能定理适用于直线运动 , 也适用于曲线运动 (2 ) 适用于恒力做功 , 也适用于变力做功 (3 ) 既能研究单一物体 , 也能研究物体系统 (4 ) 若物体运动包含几个不同的过程时 , 可分段考虑 , 也可以整体处理 知识 要点 (1 ) 合外力做功等于各外力做功的代数和 , 要注意各个功的正负 ; 外力既可以是重力、弹力、摩擦力 , 也可以是电场力、磁场力或其他力 (2 ) 重力做功用重力乘以竖直方向的高度差 ; 摩擦力做功用摩擦力乘以位移大小 ; 绳拉小球做圆周运动时 , 小球受到的
3、拉力不做功 ; 在静止斜面上运动的物体 , 物体受到的支持力不做功 (3 ) 位移 x 和 速度 v 均应为同一参考系 , 一般情况以地球为参考系 (4 ) 动能只有正值 , 没有负值 , 但动能的变化却有正有负 .“ 变化 ” 是指末状态的物理量减去初状态的物理量 探究一 探究二探究一 对动能定理中各物理量的理解 (W = k 2- ) ) 状态量 : 与物体的运动状态 ( 或某一时刻的速度 ) 相对应 (2) 相对性 : 选取不同的参考系 , 物体的速度不同 , 动能也不同 , 一般以地面为参考系 (3) 标量 : 只有大小没有方向 , 并且恒为正值 k=- =12m 2m 用末动能减初动
4、能 ,表示物体动能变化的大小 , 与物体运动的初、末状态有关 , 与中间过程无关 W W 为外力对物体做的总功 ,W 的求法有两种思路 : 先求出各个力对物体所做的功 再求出它们的代数和W = 2+ 即为总功 先求出物体所受各个力的合力 F 合 , 再利用 W = F 合 x c 求合力所做的功 探究一 探究二W= E k (1 ) 合外力对物体做正功 , 即 W 0, E k 0, 表明物体的动能增大 ; 合外力对物体做负功 , 即 W 0, E k 0, 表明物体的动能减小 (2 ) 动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系 , 还体现了它们之间的因果关系 . 也就是说力对物体做功是引
5、起物体动能变化的原因 , 合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程 , 能量转化了多少由合外力做了多少功来度量 【例 1 】 一物体做变速运动时 ,下列说法正确的有 ( ) A. 合外力一定对物体做功 , 使物体动能改变 B. 物体所受合外力一定不为零 C. 合外力一定对物体做功 , 但物体动能可能不变 D. 物体加速度一定不为零 解析 : 物体的速度发生了变化 , 则合外力一定不为零 , 加速度也一定不为零 , B 、 D 正确 ; 物体的速度 变化 , 可能是大小不变 , 方向变化 , 故动能不一定变化 , 合外力不一定做功 , A 、 C 错误 . 答案 : 探究一 探究
6、二探究一 探究二探究二 动能定理的应用 优越性 (1 ) 物体由初状态到末状态的过程中 , 物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑 , 使分析简化 (2 ) 应用牛顿运动定律和运动学规律时 , 涉及的有关物理量比较多 , 对运动过程中的细节也要仔细研究 , 而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能 , 并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理 (3 ) 一般情况下 , 由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题 , 用 动能定理也可以求解 , 并且更为简捷 探究一 探究二解题步骤 ( 1 ) 确定研究对象和研究过程 ( 2 ) 对研究对象进行受
7、力分析 ( 研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析 , 含重力 ) ( 3 ) 写出该过程中合外力做的功 , 或分别写出各个力做的功 ( 注意功的正负 ). 如果研究过程中物体受力情况有变化 , 要分别写出该力在各个阶段做的功 ( 4 ) 写出物体的初、末动能 ( 注意动能增量是末动能减初动能 ) ( 5 ) 按照动能定理列式求解 探究一 探究二【例 2 】 竖直平面内的14圆弧轨道 , 在下端 B 与水平直轨道相切 , 如图所示 点起由静止开始沿轨道下 滑 . 已知圆轨道半径为 R , 小球的质量为 m ,不计各处摩擦 . 求 : ( 1 ) 小球运动到 B 点时的动能 ; ( 2 )
8、小球下滑到距水平轨道的高度为12R 时的速度大小 . 解析 : ( 1 ) 小球从 A 到 B 只受两个力 : 重力和弹力 , 其中只有重力做功 , 故合力的功 W = m g R , 据动能定理得小球运动到 B 点时的动能 , E k B = m g R . ( 2 ) 设小球下滑到距水平轨道的高度为12R 时的速度为 v , 由动能定理得 m g 12R=12 , 故 v= . 答案 : ( 1 ) m g R ( 2 ) 探究一 探究二题后反思 : 通常情况下 , 某问题若涉 及时间或过程的细节 , 要用牛顿运动定律解决 ; 某问题若不考虑具体细节、状态或时间 , 物体做曲线运动 , 受
9、力为变力等情况 , 一般用动能定理解决 . 探究一 探究二1 关于动能的概念 , 下列说法正确的是 ( ) A. 速度时刻改变的物体 , 动能时刻在改变 B. 运动物体的质量越大 , 其动能一定越大 C. 速度较大的物体 , 具有的动能一定较大 D. 动能由物体的质量和速度共同决定 答案 : D 1 2 3 4 5 62 某人将质量为 5铅球以 1 0 m / s 的速度水平推出 , 设推球的平均作用力为 5 0 0 N , 球在水平方向 “ 向前滚动 ” 的位移是 6 m , 则人对球做功为 ( ) A . 3 0 0 0 J B . 2 0 0 0 J C . 1 0 0 0 J D .
10、2 5 0 J 解析 : 由 W=12 - 0 得 W=12 5 10 2 J = 2 5 0 J . 答案 : D 1 2 3 4 5 63 物体在合外力作用下做直线运动的 v t 图像如图所示 ) A. 在 0 1s 内 , 合外力做正功 B. 在 0 2s 内 , 合外力总是做负功 C. 在 1 2s 内 , 合外力不做功 D. 在 0 3s 内 , 合外力总是做正功 解析 : 在 0 1s 内 , 物体速度增大 , 动能增大 , 所以合外力做正功 ; 1 3s 内 , 物体速度减小 , 动能减小 , 合外力做负功 , 因此 , 在整个过 程中 , 合外力先做正功 , 后做负功 . 故
11、A 对 , B 、 C 、 D 错 . 答案 : A 1 2 3 4 5 64 下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的说法是( ) A. 如果物体所受合外力为零 , 则合外力对物体做的功一定为零 B. 如果合外力对物体所做的功为零 , 则合外力一定为零 C. 物体在合外力作用下做变速运动 , 动能一定发生变化 D. 物体的动能不变 , 所受合外力一定为零 答案 : A 1 2 3 4 5 65 某人用力把质量为 1物体由静止提高 1 m , 使物体获得 2 m / s 的速度 , 0 m / 则 ( ) A. 人对物体做的功为 12J B. 合外力对物体做的功为 2 J C. 合
12、外力对物体做的功为 12J D. 物体克服重力做的功为 10J 解析 : 由动能定理知 , 合外力做的功 W 合 =12 =12 1 22J = 2 J , B 正确 , C 错误 ; m g h = 1 1 0 1 J = 1 0 J , D 正确 ; W 合 =W 人 - 所以 W 人 =W 合+ 2 J + 1 0 J = 1 2 J , A 正确 . 答案 : A B D 1 2 3 4 5 66 某同学将 2铅球以 8 m / s 的速度投出 , 成绩是 6 m , 则该同学对铅球做的功是多少 ? 解析 : 根据动能定理 , 人对铅球做的功等于铅球投出时的动能 , 即W=12 =12 2 82J = 64J . 答案 : 64J 1 2 3 4 5 6
