2023學(xué)年完整公開(kāi)課版動(dòng)能的改變

第2章能的轉(zhuǎn)化與守恒第1節(jié)動(dòng)能的改變1、一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量2、做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。功是能量轉(zhuǎn)化的量度復(fù)習(xí)可怕的臺(tái)風(fēng)可怕的洪水一、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能——?jiǎng)幽?/p>

運(yùn)動(dòng)的物體的能量有大有小，物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)？一、動(dòng)能1、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能2、公式:動(dòng)能是標(biāo)量，無(wú)方向，運(yùn)算只需用代數(shù)相加減國(guó)際單位:焦耳(J)(Ek)▲質(zhì)量越大、速度越大，物體的動(dòng)能就越大

物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半動(dòng)能是狀態(tài)量；具有相對(duì)性。一般情況下指相對(duì)地面的動(dòng)能1J=1N×1m=1kg·m2/s2經(jīng)典練習(xí)強(qiáng)化

例題：質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量60kg、以10m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大？

啟示：（1）求解題目時(shí)不能憑感覺(jué)，應(yīng)代入相應(yīng)的物理公式，作相應(yīng)的計(jì)算（2）求解動(dòng)能時(shí)，各物理量必須用國(guó)際單位，即質(zhì)量用kg、速度用m/s可見(jiàn)子彈比運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能大

例題：改變汽車(chē)的質(zhì)量和速度，都能使汽車(chē)的動(dòng)能發(fā)生變化，在下面幾種情況中，汽車(chē)的動(dòng)能是原來(lái)2倍的是：A、質(zhì)量不變，速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B、質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C、質(zhì)量減半，速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D、質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)2倍，速度減半C

例題：關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法正確的是：

A、動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)

B、動(dòng)能不可能是負(fù)的

C、一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化

D、物體的加速度為零，其動(dòng)能不變BCD提出問(wèn)題：一架飛機(jī)在牽引力的作用下（不計(jì)阻力），在起飛跑道上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)：試分析：1.飛機(jī)的動(dòng)能如何變化？2.飛機(jī)的動(dòng)能變化的原因是什么？解決方案：建立簡(jiǎn)單物理模型FsV外力F做功：牛頓第二定律：運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：動(dòng)能從無(wú)到有，就是由外力做功實(shí)現(xiàn)的FW=FSF=ma過(guò)渡：我們將剛才推導(dǎo)動(dòng)能公式的模型改動(dòng)一下：FFsV1V2ff

假設(shè)物體原來(lái)就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經(jīng)過(guò)一段位移s，速度達(dá)到v2，如圖2，則此過(guò)程中，外力做功與動(dòng)能間又存在什么關(guān)系呢？請(qǐng)同學(xué)們自行推導(dǎo)?。ㄔ试S討論，互相幫助)合外力做的功：W合=（F－f)S牛頓第二定律：F－f

=ma運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：⑴內(nèi)容：

合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。⑵公式：注意：用W合=合力對(duì)物體做的功（W合=各力做功的代數(shù)和)

用Ek1表示初動(dòng)能（對(duì)應(yīng)初狀態(tài)）

用Ek2表示末動(dòng)能（對(duì)應(yīng)末狀態(tài)）二、動(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk（3）對(duì)動(dòng)能定理的理解：外力的總功末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能1、W合＝F合·S·cosα2、W合＝W1+W2+…動(dòng)能變化和某一過(guò)程（始末狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)。狀態(tài)與過(guò)程的理解功是過(guò)程量動(dòng)能定理表示了過(guò)程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系動(dòng)能是狀態(tài)量標(biāo)量式對(duì)定理中“變化”一詞的理解①W合＞0，Ek2Ek1，△

Ek0②W合＜0，Ek2Ek1，△

Ek0＞＞＜＜既適用于恒力做功，也適合于變力做功。

既適合于直線運(yùn)動(dòng)，也適合于曲線運(yùn)動(dòng)。適用范圍是一種求功的方法.既適用于勻變速做功，也適合于非勻變速做功

例題：一架?chē)姎馐斤w機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×103kg，起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑的位移為s＝5×102ｍ時(shí)，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.2倍(ｋ＝0.2)，求飛機(jī)受到的牽引力.（解析）板書(shū)演示：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題經(jīng)典練習(xí)強(qiáng)化mgNFf合外力做的功：飛機(jī)初、末的動(dòng)能：

動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟：

（1）確定研究對(duì)象，畫(huà)出過(guò)程示意圖；（2）分析物體的受力，明確各力做功的情況，并確定外力所做的總功；（3）分析物體的運(yùn)動(dòng)，明確物體的初、末狀態(tài)，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)能及動(dòng)能的變化；（4）根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解；

動(dòng)能定理不涉及物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，而只與物體的初末狀態(tài)有關(guān)，在涉及有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。例題：A、B兩物體放在光滑的水平面上，分別在相同的水平恒力作用下，由靜止開(kāi)始通過(guò)相同的位移，若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則在這一過(guò)程中：

A.A獲得的動(dòng)能大

B.B獲得的動(dòng)能大

C.A、B獲得的動(dòng)能一樣大

D.無(wú)法比較誰(shuí)獲得的動(dòng)能大FC例題：一輛質(zhì)量為m、速度為v0的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在水平地面上滑行了距離l后停下，試求汽車(chē)受到的阻力F阻大小。得：外力的總功末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能1、W合＝F合·S·cosα2、W合＝W1+W2+…動(dòng)能變化和某一過(guò)程（始末狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)。標(biāo)量式動(dòng)能

足球運(yùn)動(dòng)員用力踢質(zhì)量為0.3kg的靜止足球，使足球以10m/s的速度飛出，假定腳踢足球時(shí)對(duì)足球的平均作用力為400N，球在水平面上運(yùn)動(dòng)了20m后停止，那么人對(duì)足球做的功為：

A、8000JB、4000JC、15JD、無(wú)法確定B.變力功單項(xiàng)C.曲線運(yùn)動(dòng)單項(xiàng)在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，小球著地時(shí)速度大小為（）

質(zhì)量為m的鋼球從離坑面高H的高處自由下落，鋼球落入沙中，陷入h后靜止，則沙坑對(duì)鋼球的平均阻力F阻大小是多少？hH答案mg(H+h)/hD.多過(guò)程

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(zhǎng)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。

答案-6J此有“三同”：a

、力對(duì)“物體”做功與“物體”動(dòng)能變化中”物體”要相同，即

同一物體