内容正文:
1.3 动能和动能定理
1. 理解动能的内涵,能用动能定理分析解释生产生活中的相关现象,解决一些相关的实际问题。
2. 能利用动能定理解决动力学问题和变力做功问题。
【重点】能科学探究功与动能变化的关系,借助牛顿第二定律,推到出动能定理。
【难点】会用动能定理处理有关实际问题,特别是动能定理在变力做功和曲线运动中的应用,领会运用动能定理解题的优越性。
1、 动能
思考:为什么龙卷风有能将树木拔起、掀翻汽车的巨大能量?这种能量是什么?
1.动能的定义:物体由于_______而具有的能叫动能。
2. 动能的表达式:EK=mv2
3.动能的单位:动能也是____ 量(填标、矢),动能的单位与功的单位相同,在国际单位制中,都是 ,符号___ __。 1 kg·m2/s2=1 =1 J
说明:①动能是状态量,与物体的运动状态有关,在动能的表达式中,v应为对应时刻的瞬时速度;②动能是标量,动能与功一样,只有大小,没有方向,是标量。而且动能的数值始终大于零,不可能取负值;
二、恒力做功与动能改变的关系
思考:小球对木块做功时,木块的动能增加;关闭发动机后,汽车在克服阻力做功,汽车的动能减少,做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢?
问题一:为了实现实验目的,需要测量那些物理量?应该使用什么仪器来进行测量?
问题二:回顾参考“探究加速度与力、质量之间的关系”实验,对比思考设计实验方案。
问题三:为了使小车所受的合外力等于钩码的重力,应该如何解决?
问题四:如何得到某一段过程中合外力所做的功以及动能的变化量?
问题五:为什么会有误差,怎样才能减小误差?本实验是否还有其他的设计?
结论:合外力所做的功W合与动能的变化量
三、动能定理的理论推导
设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。
F做的功为W=________
由牛顿运动定律得,加速度a=________
由运动学公式得,l=________
解得W和v1、v2的关系式为W=_____________________
动能定理:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
表达式:W=_______________
特别说明:(1)动能定理反映了一个过程的“