粤教版必修2 第4章 3 探究外力做功与物体动能变化的关系 课件（15张）.ppt

目标定位 1 能用牛顿第二定律与运动学公式推导动能定理的表达式 2 理解动能定理的内容及其物理意义 3 会利用动能定理处理相关问题 3探究外力做功与物体动能变化的关系 1 理论推导 如图1 图1 一 动能定理 2 内容 合力对物体所做的功等于物体 3 表达式 w 4 适用范围 既适用于恒力做功也适用于 做功 既适用于直线运动也适用于 运动 动能的变化 ek2 ek1 变力 曲线 5 对动能定理的理解 1 力对物体做功是引起物体动能变化的原因 合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程 转化了多少由 来度量 2 合力对物体做正功 即w 0 ek 0 表明物体的动能 合力对物体做负功 即w 0 ek 0 表明物体的动能 如果合力对物体不做功 则动能 3 动能定理的计算式为标量式 v为相对 的速度 合力做的功 增大 减小 不变 地面 深度思考 在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛 下抛 平抛三种不同方式抛出 落地时速度 动能是否相同 答案重力做功相同 动能改变量相同 落地时动能相等 速度大小相等 但速度方向不同 例1 下列关于运动物体的合外力做功和动能 速度变化的关系 正确的是 a 物体做变速运动 合外力一定不为零 动能一定变化b 若合外力对物体做功为零 则合外力一定为零c 物体的合外力做功 它的速度大小一定发生变化d 物体的动能不变 所受的合外力必定为零答案c 解析力是改变物体速度的原因 物体做变速运动时 合外力一定不为零 但合外力不为零时 做功可能为零 动能可能不变 a b错误 物体合外力做功 它的动能一定变化 速度大小也一定变化 c正确 物体的动能不变 所受合外力做功一定为零 但合外力不一定为零 d错误 1 动力学问题两种解法的比较 二 动能定理的应用 恒 直线 变 曲线 应用动能定理解题不涉及加速度 时间 不涉及矢量运算 运算简单 不易出错 运动过程 2 应用动能定理解题的步骤 1 选取研究对象 明确并分析运动过程 这个过程可以是单一过程 也可以是全过程 2 对研究对象进行受力分析 注意哪些力做功或不做功 3 写出该过程中合外力做的功 或分别写出各个力做的功 注意功的正负 如果研究过程中物体受力情况有变化 要分别写出该力在各个阶段做的功 4 写出物体的初 末动能 5 按照动能定理列式求解 注意动能增量是末动能减初动能 例2 如图2所示 物体沿曲面从a点无初速度滑下 滑至曲面的最低点b时 下滑的高度为5m 速度为6m s 若物体的质量为1kg 则下滑过程中物体克服阻力所做功为 g取10m s2 a 50jb 18jc 32jd 0j答案c 图2 例3 在距地面高12m处 以12m s的水平速度抛出质量为0 5kg的小球 其落地时速度大小为18m s 求小球在运动过程中克服阻力做功多少 g取10m s2 答案15j 例4 如图3所示 物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑 然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面 若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0 4 斜面倾角为37