高中物理《功与能量变化的关系》优质教学课件

1、高一第二学期第五章机械能E功与能量变化的关系实验装置实验设计的依据能量：若 物体具有对外做功的本领，则这个物体便 具有能量。是物体做功本领的量度。动能：作为一种形式的能量，运动的小车通过推 动摩擦块做功的多少来反映其本身具有的能量大 小。小车推动摩擦块做多少功，就表示小车具有 多少动能。反过来，外界对物体做功，物体的能量会怎样变化呢？功和能量变化的关 系F1 赛车发动机在 2.3s 内使车速度 由零增为 100km/h 。热气球上升， 重力势能增加。拉弓射箭， 弓的弹性势 能不断增加。对物体做功，能改变物体的能量。1. 设有一原来静止的小车，它的质量为 m ， 仅在恒力 F 的作用下，发生了一

2、段位移 S 后，小 车的速度为 v ，则推力对小车所做的功为多少？F SF=mav2S =v22a212FF做功与物体动能变化的关系F S ma 2a mv当外力对物体做正功时，物体的动能增加，外力对物体做多少 正功，物体的动能就增加多少。做功与物体动能变化的关系 vv=0f2. 若质量为 m 的小车，初速度是 v ，仅 在摩擦力 f 的作用下发生水平位移 S ，速度 减为 0 ，在这一过程中，摩擦力做的功为：2a2- f S - mav2 - 1 mv20- 1 mv22当外力对物体做负功（ 即物体克服外力做功） 时，物体 的动能减少，外力对物体做多少负功， 物体的动能就减 少多少。v0FF

3、vtffS3. 质量为 m 的小车，在恒力 F 和阻力 f 作用下，经0位移 S 速度由 v变为 v。这合为合：W=(F-f)S=maS=2)2t0022tt2过程1合力做的功 W2avmavm(vv202221 mvW 1 mv合t即结论 : 合外力做的功等于物体动能的变 化。做功与物体动能变化的关系W= EK 2-EK1总功末动能初动能动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的 过程是能量转化的过程等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起 动能的变化”。1. 动能定理内容：外力对物体做的总功（也即合外力对物体做的功）等于物体动能的变化量。Hv 2gsingsin2gH例 1. 物体从高为

4、 H 的光 滑斜面顶端由静止下滑， 求滑到底端时的速度 v 。H解 1 ：a=gsinv2=2aS解 2 ： W G= EKmgH=mv2 /2v 2gH动能定理比牛顿定律解题更为简捷方 便。例 2. 已知单摆的摆长为L ，摆球质量为m ，静止从偏角为 600 的A 处释放，求（ 1 ）摆球到最低处B 的速度VB。（ 2 ） B 处绳的拉 600LmAB力mgLTB（。1-B02cos60） =mv/2vBgLBT-mg=mvB2/LBT=2mg2. 动能定理与牛顿第二定律的区别牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；动能定理是标量式，反映做功过程 中功与始末状态动能增量的关系。1, 动能定理不涉及物体运动过程中的加 速度和时间，因此用它处理问题有时 很方便。 2 、动能定理能够解决变力 做功和曲线运动问题，而牛顿运动定 律解决这样一类问题非常困难