物理人教版高中必修二（2019年新編）8-3 動(dòng)能和動(dòng)能定理（課件）

第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理運(yùn)動(dòng)的物體而具有能量3.表達(dá)式：質(zhì)量m和速度v2.相關(guān)因數(shù)：1.定義：一、動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量那動(dòng)能究竟和它們具體是什么關(guān)系呢？mvmv2m2vmv3第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系

問題1：是什么改變箭、鉛球運(yùn)動(dòng)速度？力對(duì)物體做功可以改變物體運(yùn)動(dòng)速度問題2：力對(duì)物體做的功與速度的變化有什么樣的關(guān)系？外力做功與物體速度變化的關(guān)系設(shè)置一個(gè)外力對(duì)物體做功的裝置1.恒力做功:一.探究目的二.探究思路Fmg光滑桌面F>Fmg-F=maM若m<<M則a很小則F≈mgFmg粗糙桌面F>FM傾斜斜面平衡摩擦力①若m<<M②平衡摩擦力實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系A(chǔ)B2.變力做功：①拉伸長度相同，保證每次橡皮筋做功相同如果一條橡皮筋對(duì)小車做功為W，則兩條橡皮筋做功為2W，三條為3W，依次類推，每次做功都可以用W的倍數(shù)來表達(dá)。這種處理方法叫倍增法。外力做功與物體速度變化的關(guān)系一.探究目的實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系設(shè)置一個(gè)外力對(duì)物體做功的裝置1.恒力做功:二.探究思路①若m<<M②平衡摩擦力Gf斜面法平衡摩擦力小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)！思考：小車在運(yùn)動(dòng)中，只有橡皮筋的拉力做功嗎？FfFNF木板、小車、橡皮筋(若干）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、釘子等三.實(shí)驗(yàn)器材②平衡摩擦力2.變力做功：①拉伸長度相同，保證每次橡皮筋做功相同外力做功與物體速度變化的關(guān)系一.探究目的實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系設(shè)置一個(gè)外力對(duì)物體做功的裝置1.恒力做功:二.探究思路①若m<<M②平衡摩擦力思考：小車在平衡摩擦力后在橡皮條的作用下做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？先加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng)紙帶上的點(diǎn)，間距并不都是均勻的，應(yīng)該采用什么樣的點(diǎn)來計(jì)算小車速度，為什么？

取點(diǎn)跡清晰，間距較大且點(diǎn)距相等的一段，求出點(diǎn)距相等一段的平均速度，即為小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度，即小車加速后獲得的速度。1．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板稍微傾斜，平衡阻力；2．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉長到一定的位置，理好紙帶，接通電源，釋放小車；3．換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長的長度相同；4．由紙帶算出小車獲得的速度，把小車第一次獲得的功計(jì)為W，第2次，第3次……計(jì)為2W，3W…四.實(shí)驗(yàn)步驟三.實(shí)驗(yàn)器材一.探究目的實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系二.探究思路五.數(shù)據(jù)處理----畫w-v曲線五.數(shù)據(jù)處理----畫w-v曲線WWWW結(jié)論：

W∝V2

注意：物體是從靜止開始的

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋對(duì)小車的拉力與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2、平衡摩擦力不適當(dāng)六.誤差分析3.利用紙帶確定物體的速度時(shí)，點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)也會(huì)帶來誤差。4.作圖描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來誤差。l

設(shè)質(zhì)量為m

的某物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，在推力F

的作用下發(fā)生一段位移L，速度由v1

增加到v2

，如圖所示。試尋求這個(gè)過程中力F

做的功W與v1、v2

的關(guān)系？v1v2FLWF=FLF=F合L=WF=ma=v22-v122av22-v122a12mv1212mv22=ma5.標(biāo)矢性：焦耳(J)3.表達(dá)式：物體的質(zhì)量m和速度v2.相關(guān)因數(shù)：1.定義：一、動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量12mv2Ek=4.單位：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值注意：②具有相對(duì)性，一般以地面為參考系①具有瞬時(shí)性，狀態(tài)量，第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理回顧歷史-動(dòng)能概念的建立1686年，著名的德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲提出用mv2來量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并取名為“活力”。1807年，英國物理學(xué)家托馬斯.楊指出運(yùn)動(dòng)的功效，是力的作用，但不能和力本身混淆在一起，他提出了“能”的概念。1829年，法國物理學(xué)家科里奧利首次利用mv2/2代替一直使用的mv2，并且提出了“功”的概念。直到19世紀(jì)中葉，隨著能量概念的廣泛使用，英國科學(xué)家開爾文才把mv2/2定義為動(dòng)能。l

設(shè)質(zhì)量為m

的某物體在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，在推力F

的作用下發(fā)生一段位移L，物體所受的摩擦力為f。速度由v1

增加v2

，如圖所示。試尋求這個(gè)過程中力F、f合力做的功與v1、v2

的關(guān)系？v1v2LW合=(F-f)L

F-f=F合L=W合=ma=v22-v122av22-v122a12mv1212mv22=maFf二.動(dòng)能定理1.內(nèi)容:合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量2.公式:W合=12mv2212mv12=Ek2-Ek1注意:=△Ek2①動(dòng)能是狀態(tài)量，對(duì)應(yīng)物體的某個(gè)位置，功是過程量。②動(dòng)能定理適應(yīng)于直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功、變力做功一.動(dòng)能第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理μmg例1.一質(zhì)量為m的物體，在水平拉力F作用下在水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，，物體與地面的動(dòng)摩擦因素μ，物體在地面上運(yùn)動(dòng)了一段位移L，求此時(shí)物體的速度？FL解：mgFNfμFNf==FL+(-μmgL)=12mv2-0得：V=受力分析如圖所示：F-f=ma

L=v2-02a由動(dòng)能定理WF+Wf=?EK得：V=例2.一質(zhì)量為m的物體，在斜向上的拉力F作用下在水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，其方向與水平方向成?，物體與地面的動(dòng)摩擦因素μ，物體在地面上運(yùn)動(dòng)了一段位移L，求此時(shí)物體的速度？F?L解：mgFNfμFNFN=f=mg-Fsin?f=μ(mg-Fsin?)FLcos?+(-μ(mg-Fsin?)L)=12mv2-0得：V=Fcos?-f=ma

L=v2-02a由動(dòng)能定理WF+Wf=?EK得：V=牛二：二.動(dòng)能定理1.內(nèi)容：2.公式：一.動(dòng)能3.步驟(1)受力分析(2)分析做功(3)正交分解(4)列方程求解第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理例3：一小球從一四分之一的光滑圓弧軌道靜止滑下，如圖所示，其半徑為R.求小球滑倒低端時(shí)的速度的大小Rv解：12mv20得：V=√2gR由動(dòng)能定理WG+WFN=?EKmgmgR+FNv0=受力分析如圖所示：

例4.如圖4所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長l=3m，BC處的摩擦系數(shù)為μ=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對(duì)物體做的功