8.3动能和动能定理课件高一下学期物理人教版

第八章机械能守恒定律第3节

动能定理

一、动能二、动能定理第3节

动能定理三、实验：验证动能定理

对物体做功则物体动能就应该变化新课引入运动的海水台风有巨大破坏作用，能对外做功，拥有能量。我们把物体因为运动而具有的能量称作动能（EK）。猜想:动能和什么因素关系？物体的质量m和速度v思考:动能的表达式EK=?mv?mv2?mv3?m2v?物体有动能，能对外做功。l思考1：设质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在推力F

的作用下发生一段位移L，速度由v1

增加到v2

，试寻求这个过程中力F做的功W与v1、v2

的关系？v1v2FLWF=FLF=F合L=WF=ma=v22-v122av22-v122a12mv1212mv22=ma回顾历史-动能概念的建立1686年，著名的德国数学家莱布尼兹提出用mv2来量度机械运动，并取名为“活力”。1807年，英国物理学家托马斯.杨指出运动的功效，是力的作用，但不能和力本身混淆在一起，他提出了“能”的概念。1829年，法国物理学家科里奥利首次利用mv2/2代替一直使用的mv2，并且提出了“功”的概念。直到19世纪中叶，随着能量概念的广泛使用，英国科学家开尔文才把mv2/2定义为动能。4.标矢性：焦耳(J)2.表达式：1.定义：一、动能物体由于运动而具有的能量12mv2Ek=3.单位：标量，只有正值注意：②相对性，一般以地面为参考系①瞬时性，是状态量，l思考2：设质量为m的某物体在粗糙水平面上运动，在推力F

的作用下发生一段位移L，物体所受的摩擦力为f。速度由v1

增加v2

，如图所示。试寻求这个过程中力F、f、合力做的功与v1、v2

的关系？v1v2LW合=(F-f)L

F-f=F合L=W合=ma=v22-v122av22-v122a12mv1212mv22=maFf二、动能定理1.内容:合力在一过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2.公式:W合=12mv2212mv12=Ek2-Ek1注意:=ΔEk2②EK1、EK2对应初末位置，功对应整个过程。①合力做正功，即W合＞０，Ek增大；合力做负功，即W合＜０，Ek减小。N【典例1】一质量为m的物体，在斜向上的拉力F作用下在水平面上由静止开始运动，其方向与水平方向成θ，物体与地面的动摩擦因素μ，物体在地面上运动了一段位移L，求此时物体的速度？FθL解：mgfμNN=f=mg-Fsinθ=μ(mg-Fsinθ)FLcosθ+(-μ(mg-Fsinθ)L)=12mv2-0Fcosθ-f=ma

L=v2-02a动理:WF+Wf=∆EK牛二:得:V=

2FLcosθ-2μ(mg-Fsinθ)m得:V=

2FLcosθ-2μ(mg-Fsinθ)m

Rv解：由动能定理得12=mv2-0得：Wf=mgmgR+Nf0+WG+WN+Wf=∆EKWf12mv2-mgR=-8J二、动能定理1.内容:合力在一过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2.公式:W合=12mv2212mv12=Ek2-Ek1注意:=ΔEk2③既适应直、曲线运动；也适用恒、变力做功①合力做正功，即W合＞０，Ek增大；合力做负功，即W合＜０，Ek减小。②EK1、EK2对应初末位置，功对应整个过程。【典例3】如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长L=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。解:ABCRmgNfmgN/f/A-B:mgR+Wf-μmgL==-0mgR+得：Wf=思考：求AB段克服摩擦力的功W克f=0-012mv2B-C:0-12mv2-6J法2:A-CWf+(-μmgL)=得：Wf=-6J6J二、动能定理1.内容:合力在一过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2.公式:W合=12mv2212mv12=Ek2-Ek1=ΔEk23.步骤:选对象，划过程，受力分析做功分析，求W合动能定理列方程求解.明确初、末动能三、实验：验证动能定理合力做的功与物体动能变化是否相等设置一个能测外力做功及速度的装置(1)恒力做功:1.实验目的:2.探究思路:Fmg光滑桌面F>Fmg-F=maM若m<<M则a很小则F≈mgFmg粗糙桌面F>FM倾斜桌面平衡摩擦力①m<<M②平衡摩擦力AB(2)变力做功:①每次拉伸橡皮筋相同,保证做功相等如果一条橡皮筋对小车做功为W，则两条橡皮筋做功为2W，三条为3W，依次类推，每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法叫倍增法。实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理合力做的功与物体动能变化是否相等设置一个能测外力做功及速度的装置(1)恒力做功:1.实验目的:2.探究思路:①m<<M②平衡摩擦力(2)变力做功:①每次拉伸橡皮筋相同,保证做功相等实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理合力做的功与物体动能变化是否相等设置一个能测外力做功及速度的装置(1)恒力做功:1.实验目的:2.探究思路:①m<<M②平衡摩擦力Gf小车能够匀速运动！思考：小车在运动中，只有橡皮筋的拉力做功吗？FfNF斜面法平衡摩擦力木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子等3.实验器材:②平衡摩擦力(2)变力做功:①每次拉伸橡皮筋相同,保证做功相等实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理合力做的功与物体动能变化是否相等设置一个能测外力做功及速度的装置(1)恒力做功:1.实验目的:2.探究思路:①m<<M②平衡摩擦力实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理思考1:小车在平衡摩擦力后在橡皮条的作用下做什么性质的运动？先加速运动，再匀速运动思考2:如何计算小车橡皮筋做功后小车的速度？实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理3.实验器材:1.实验目的:2.探究思路:(1)按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力；(2)先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车；(3)换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同；(4)由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次……计为2W，3W…4.实验步骤:实验：探究功与速度变化的关系三、实验：验证动能定理5.数据处理三、实验：验证动能定理5.数据处理结论:W∝V2

注意:物体是从静止开始

WWWW结论：W∝V2

注意：物体是从静止开始的

5.数据处理①橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋对小车的拉力与橡皮筋的条数不成正比。②平衡摩擦力不适当6.误差分析③利用纸带确定物体的速度时，点间距测量不准也会带来误差。④作图描点不准带来误差。三、实验：验证动能定理课堂小结二、动能定理三、实验：验证动能定理一、动能4.标矢性:2.表达式:1.定义:3.单位:1.内容:2.公式:3.步骤:3.实验器材:1.实验目的:2.探究思路:4.实验步骤:5.数据处理6.误差分析课堂练习【练习1】如图所示，小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动，再落回原位置，设空气阻力为f，则此过程中（）A．重力对排球所做总功为零B．空气阻力对排球所做总功为零C．各力对排球做的总功为零D．排球的动能变化量为零A【练习2】两颗人造地球卫星质量之比m1:m2=1:4，在万有引力作用下绕地球运转。若它们的轨道半径之比r1:r2=2:1，则它们的动能之比为（）A．1:2

B．2:1

C．1:8

D．8:1C课堂练习【练习3】（多选）若一乒乓球运动员某一次击球时，将乒乓球从A点水平击出，乒乓球击中D点；另一运动员将该乒乓球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，乒乓球也击中D点，A、C高度相同。忽略空气阻力，则（

）A．乒乓球在两个过程中飞行时间不同 B．乒乓球在两个过程中飞行时间相同C．乒乓球被击出后的初动能可能相同 D．乒乓球被击出后的初动能一定不同AC课堂练习【练习