第三节动能动能定理
学习目标1.通过实例,建立动能概念,理解动能、动能定理及其对构建能量观念的作用。2.通过动能定义式、动能定理的推导过程,学习构建物理模型的的方法,体现理性思维的方法和过程,培养并提高科学思维。3.会用动能定理解决实际问题,理解其中蕴含的科学方法。4.通过动能定理的应用实例分析,体会从能量观念的视角解决实际问题,加深对能量观念的理解和认识。
这些物体动能变化的原因是什么?动能如何定量表述?外力做功?动能的变化感知动能
一、动能(1)定义物体由于而具有的能量称为动能。(2)影响动能大小的因素①动能的大小与运动物体的有关,同一物体,速度越大,动能。②动能的大小与运动物体的质量有关,同样速度,质量越大,动能。(3)表达式:Ek=。(4)单位:,符号为:。(5)标量只有、没有,动能的大小与速度方向无关。
例:关于动能的理解,下列说法正确的是( )A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,运动物体都具有动能B.公式Ek=mv2中,v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态AC【点评】 动能是物体由于运动而具有的能,而不能说动能是运动物体具有的能,因为运动物体可能不仅具有动能,还可能具有势能。
练:从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是( )AADCB
Fv1Fv2l光滑水平面上,质量为m的物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。试寻求这个过程中外力做的功与动能的关系。情景1若地面粗糙,物体所受摩擦力恒为f,这个过程中外力做的功与动能的关系又会如何?GFNlFv2Fv1ffGFN情景2理论探究二、动能定理
Fv1Fv2l情景1GFN1.外力对物体做的功是多大?2.物体的加速度是多大?3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?4.结合上述三式能推导出什么关系式?lFv2Fv1ffGFN情景2理论探究
Fv1Fv2l情景1GFN
Fv1Fv2l情景1GFNlFv2Fv1ffGFN情景2
即W=Ek2-Ek1=ΔEk
1.内容对物体所做的功等于物体动能的变化量。2.表达式①W=。②W=。3.适用条件既适用于恒力对物体做功,也适用于变力对物体做功。既适用于物体做直线运动,也适用于物体做曲线运动。4.意义可以用做功的多少来量度物体动能的变化量,如果外力做正功,物体的,外力做负功,物体的。5.应用动能定理在日常生活、交通运输、军事科技等各方面应用比较广泛,如儿童滑梯、舰载机起飞等。
例:关于做功和物体动能变化的关系,正确的是()A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,物体的动能就减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化【解析】A、B错:不管是动力做功还是阻力做功,只要合力对物体做正功,物体的动能就增加,只要合力对物体做负功,物体的动能就减少。C对:根据动能定理可知,该说法正确。D错:动力和阻力都对物体做功,但所做总功可能为零,动能不变。【解题依据】(1)动能定理说明,合力做功是物体动能变化的原因,物体动能的变化用合力的功来量度。(2)式中W>0,>0(动力做功使动能增加);W