内容正文:
探究动能变化跟做功的关系
1、牛顿第二定律
F合=ma
2、匀变速直线运动位移推论
一、复习回顾
3、功的计算,总(合)功的计算
4、做功和能量改变之间的关系(功能关系)
做功的过程伴随能量的转化,一个力学过程做了多少功,就有多少能量发生改变。
W=ΔE=E2-E1
二、探究外力做功
情景:如图所示,光滑的桌面上,质量为m的物体在恒定拉力F的作用下沿水平面从A运动到B,经过位移为S,速度由v1增加到v2。
S
F
v2
B
A
m
v1
F
问题:求外力所做的功
设物体做匀加速运动,设加速度为a
受力分析
F
v2
N
S
v1
F
N
G
G
思考:如果木块还受到摩擦力,以上推导是否成立?
设物体做匀加速运动,设加速度为a
结论:上述推导具有普遍性
F
v2
N
S
v1
F
N
G
G
f
f
再受力分析
从特殊到一般
三、探究动能
W=E2-E1
焦耳,J
有质量的物体因为运动而具有的能量
1.定义:
2.表达式:
3.单位:
4.性质:
标量,只有大小,没有方向,遵循代数运算法则
5.理解说明:
(1).状态量,同一物体速度不同动能不同,
速度变化,动能就变化
(2).物体速度通常以地面为参考(惯性系)
(3).动能只有正值,没有负值
四、探究动能定理
1.内容:
2.表达式:
3、含义
合外力所做的功等于物体动能的变化
W合=ΔEk=Ek2-Ek1
合外力做正功时动能增大,合外力做负功时
动能减小,合外力不做功时动能不变
五、探究动能定理的适用范围
从A到C的过程
从C到B的过程
从A到C的过程
结论:动能定理对变力做功和多过程成立
变化1:使恒力F成为变力,把单一过程变为多个过程。
动能定理是否成立
F2
v2
B
A
m
v1
F1
F2
v0
C
S1
S2
提示:分段研究,再求和
结论:动能定理对曲线运动也成立
所以
变化2:将直线运动变为曲线运动
v0
x
B
β
v0
vy
v
A
y
物体从A点以v0水平抛出,运动到B时速
度为v,此过程中动能定理是否成立
提示:分别结算合外力做功和A、B两点
动能之差,将二者结果对比
总结适用范围:
1、动能定理不仅适用于恒力做功也
适用于变力做功
2. 动能定理不仅适用于直线运动也