第1节--动能的改变.ppt

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1、第1节动能的改变第2章能的转化与守恒11.理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。2.通过实验，探究恒力做功与动能变化的关系。3.理解动能定理的内容与表达式，能从理论上推导动能定理，会用动能定理解决实际问题。23流动的水可以做功4龙卷风具有巨大的能量，破坏性极强，能拔起大树、掀翻汽车，甚至摧毁房屋。5一、动能1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。2.动能的大小：大家先猜想一下，动能的大小与哪些因素有关呢？如何来证明你的猜想呢？6小实验7Hvh做功的本领动能m相同H(v)相同mh做功的本领动能结论一:物体的速度越大,动能越大。结论二:物体的质量越大,动能越大。低高大小

2、大小大小大小小大小小大小大大H：小球开始下落的高度h：被碰小球弹起的高度8结论：动能的大小，与运动物体的质量和速度有关，物体的质量m越大、运动速度v越大，动能就越大。物体的动能表示为EK=mv2动能是标量：(1)它的单位与功的单位相同，都是J，（2）动能是个状态量——与瞬时速度相应，（3）动能具有相对性——以地面为参考系。9二、恒力做功与动能改变的关系若外力对物体做功，物体的动能会增加吗？物体对外做功动能会减少吗？做功与动能的改变有什么关系呢？10实验设计1.实验需要测量哪些物理量？2.有哪几个物理量很难测量？3.怎样设计一个最简单的实验来进行研究？11实验探究研究物体在恒力做功情况下，动

3、能的改变与重力做功的关系。打点计时器、低压交流电源、铁架台、纸带、复写纸、重物、刻度尺【实验器材】【实验装置】～低压交流电源如右图12【实验方法】分别测定物体自由下落h时的初、末速度v1和v2，通过比较重力做功WG和动能变化得出外力做功与物体动能变化的关系。请同学们先自己思考一下实验步骤。13【实验步骤】（1）把打点计时器安装在铁架台上(竖直架稳)，连接好电源；（2）把纸带一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近(使纸带能顺利通过限位孔)；（3）接通电源，待打点计时器打点稳定后，松开纸带，让重锤自由下落；（4）重复3次，挑选打点清晰的纸带;14

4、WG=mg（s2+s3+s4+s5)结论：在误差允许的范围内，重力做的功等于动能变化量。bcdefb点到e点过程中重力做的功：b点到e点过程中小球动能的变化量：aVb=(s1+s2)/2TVe=(s5+s6)/2T△EK=mve2-mvb2【数据处理】15重物和纸带下落过程受到空气的阻力和纸带与打点计时器间的摩擦，测量重锤下落的高度（选取的各点要离起点远一些）和计算瞬时速度时带来的误差；竖直固定打点计时器，适当增加重锤的质量来减少误差，多次测量（用刻度尺）求平均值以减少误差。【注意事项】有哪些因素可能影响实验结果？16你是否可以设计出其他实验方法？思考只要设计出一种简单的直线运动，即可推出

5、同样的结论。17mgFfV1理论推导设小球的质量为m，竖直向下的初速度为v1，除重力外，还受一与运动方向相反的阻力Ff,下落一段距离H后，速度变为v2，运用牛顿第二定律和匀变速运动规律，推导出恒力对物体做功与动能改变量的关系。18结论：合力做的功等于动能变化量a19三、动能定理1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。2.表达式：Fs=mv22-mv12或W外=EK2－EK1=△EK20对动能定理的理解：a．对合力对物体做功的理解W合＝F合·s既适用于恒力做功，也适用于变力做功。①②W合＝W1+W2+…＝F1·s+F2·s+…既适用于直线运动，也适用于曲线运动。b．适用范围既适用

6、于单个物体，也适用于一个系统。一般常适用于单个物体。21c．对定理中“变化”一词的理解①W合＞0，Ek2__Ek1，△Ek——0；d.是一种求功的方法。②W合＜0，Ek2__Ek1，△Ek——0。＞＞＜＜合外力做功是物体动能变化的原因22gkxx精品课件例1.如图所示，质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始前进s1后撤去F，物体与水平面的摩擦力为f，物体从开始到最终停止运动的位移是多少？123s1s23方法一：分段法解：设撤去外力时物体的速度为v，物体的总位移为s。根据动能定理，物体从状态1至状态2过程，有（F－f）s1=mv2/2－0①物体从状态2至状态3过程，有－f(s－s1

7、）=0－mv2/2②联立①②得Fs1－fs=0。即s=Fs1/f方法二：整体法解：全程运用动能定理列方程：Fs1－fs=0得s=Fs1/f24例2.一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.（取s=10m/s2）F1F2V25解：以飞机为研究对象，它受到