2023學年完整公開課版動能的改變

第2章能的轉化與守恒第1節(jié)動能的改變1、一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能量2、做功的過程就是能量轉化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉化。功是能量轉化的量度復習可怕的臺風可怕的洪水一、動能的概念物體由于運動而具有的能——動能

運動的物體的能量有大有小，物體的動能跟哪些因素有關？一、動能1、物體由于運動而具有的能叫動能2、公式:動能是標量，無方向，運算只需用代數相加減國際單位:焦耳(J)(Ek)▲質量越大、速度越大，物體的動能就越大

物體的動能等于物體質量與物體速度的二次方的乘積的一半動能是狀態(tài)量；具有相對性。一般情況下指相對地面的動能1J=1N×1m=1kg·m2/s2經典練習強化

例題：質量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質量60kg、以10m/s的速度奔跑的運動員，二者相比，哪一個的動能大？

啟示：（1）求解題目時不能憑感覺，應代入相應的物理公式，作相應的計算（2）求解動能時，各物理量必須用國際單位，即質量用kg、速度用m/s可見子彈比運動員的動能大

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

例題：關于動能的理解，下列說法正確的是：

A、動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)

B、動能不可能是負的

C、一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化

D、物體的加速度為零，其動能不變BCD提出問題：一架飛機在牽引力的作用下（不計阻力），在起飛跑道上加速運動時：試分析：1.飛機的動能如何變化？2.飛機的動能變化的原因是什么？解決方案：建立簡單物理模型FsV外力F做功：牛頓第二定律：運動學公式：動能從無到有，就是由外力做功實現的FW=FSF=ma過渡：我們將剛才推導動能公式的模型改動一下：FFsV1V2ff

假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經過一段位移s，速度達到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？請同學們自行推導?。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運動學公式：⑴內容：

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

用Ek1表示初動能（對應初狀態(tài)）

用Ek2表示末動能（對應末狀態(tài)）二、動能定理W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk（3）對動能定理的理解：外力的總功末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能1、W合＝F合·S·cosα2、W合＝W1+W2+…動能變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對應。狀態(tài)與過程的理解功是過程量動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關系動能是狀態(tài)量標量式對定理中“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。

既適合于直線運動，也適合于曲線運動。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：一架噴氣式飛機，質量ｍ＝5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的位移為s＝5×102ｍ時，達到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.2倍(ｋ＝0.2)，求飛機受到的牽引力.（解析）板書演示：用牛頓運動定律解題經典練習強化mgNFf合外力做的功：飛機初、末的動能：

動能定理的應用步驟：

（1）確定研究對象，畫出過程示意圖；（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）分析物體的運動，明確物體的初、末狀態(tài)，確定初、末狀態(tài)的動能及動能的變化；（4）根據動能定理列方程求解；

動能定理不涉及物理運動過程中的加速度和時間，而只與物體的初末狀態(tài)有關，在涉及有關的力學問題，應優(yōu)先考慮應用動能定理。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，由靜止開始通過相同的位移，若A的質量大于B的質量，則在這一過程中：

A.A獲得的動能大

B.B獲得的動能大

C.A、B獲得的動能一樣大

D.無法比較誰獲得的動能大FC例題：一輛質量為m、速度為v0的汽車在關閉發(fā)動機后在水平地面上滑行了距離l后停下，試求汽車受到的阻力F阻大小。得：外力的總功末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能1、W合＝F合·S·cosα2、W合＝W1+W2+…動能變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對應。標量式動能

足球運動員用力踢質量為0.3kg的靜止足球，使足球以10m/s的速度飛出，假定腳踢足球時對足球的平均作用力為400N，球在水平面上運動了20m后停止，那么人對足球做的功為：

A、8000JB、4000JC、15JD、無法確定B.變力功單項C.曲線運動單項在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計空氣阻力，小球著地時速度大小為（）

質量為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，則沙坑對鋼球的平均阻力F阻大小是多少？hH答案mg(H+h)/hD.多過程

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l=3m，BC處的摩擦系數為μ=1/15，今有質量m=1kg的物體，自A點從靜止起下滑到C點剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對物體做的功。

答案-6J此有“三同”：a

、力對“物體”做功與“物體”動能變化中”物體”要相同，即

同一物體