1.3.1动能和动能定理(课件)-【上好课】2021-2022学年高中物理同步备课系列（鲁科版2019必修第二册）

1.3.1 动能和动能定理 鲁科版（2019） 授课人：上好课 第一章 【上好课】2021-2022学年高中物理同步备课系列 必修第二册 1 目录 CONTENT 1 功率的含义 2 常见机械的功率 3 功率与力、速度的关系 4 典例分析 2 子弹被高速射出，则可击穿玻璃、木块甚至石头等。 台风、龙卷风等强烈的空气流动可以拔起大树、掀翻汽车甚至摧毁房屋。 例子中的风、子弹因运动而具有了对外做功的能力，物理上称这些物体具有了能量 能量 做功的能力 01 Part one 动 能 4 动能的大小与什么因素有关？ 1、定义： 物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。 2、表达式： Ek = mv2 2 1 （1）公式中v是瞬时速度，对地速度； （2）国际单位为焦耳（J）； （物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半） （1）动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。 3. 对动能表达式 的理解 A Ｄ C B 物体的动能变化时，速度一定变化； 速度变化时，动能不一定变化。 7 （2）动能是状态量，v是瞬时速度。 在某一时刻，物体具有一定的速度，物体的运动状态一定, 物体的动能一定，动能是反映物体本身运动状态的物理量。 （3）动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，不作说明一般都以地面为参考系研究物体的运动。 运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的动能就很大。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。 鸟击落飞机 8 练习：思考判断 （1）动能是机械能的一种，凡是运动的物体都具有动能 （ ） （2）动能总是非负值 （ ） （3）两个物体中，速度大的动能也大。 （ ） （4）某物体的速度加倍，它的动能也加倍。（ ） （5）做匀速圆周运动的物体动能保持不变 （ ） 试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理量外，其他物理情况相同) 总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。 ①物体甲做直线运动，乙做曲线运动； ②物体甲向北运动，乙向南运动； ③物体甲的速度是乙的两倍； ④物体甲的质量是乙的一半。 质量10kg的小球从高20m平台落下，求落地时的动能（g=10m/s2)。 解： 重力做的功 力做功与物体的动能有什么关系呢？ 02 Part two 恒力做功与动能改变的关系 12 小车通过撞击对木块做功，使木块从静止开始运动，木块的动能从无到有。 滚动的保龄球具有动能，滚动过程速度越来越慢，保龄球动能减小。 动能发生了变化 动能发生了变化 是不是力做功导致了物体动能的变化呢？ 动能越来越小 受到阻力的作用（合外力与运动方向相反） 阻力做负功 自由落体的物体速度越来越大 只受重力（合外力与运动方向相同） 重力做正功 动能越来越大 合外力对物体做功 物体动能变化 与 正功 动能增加 负功 动能减少 在地面上滚动的足球速度越来越小 ？ 恒力做功与动能改变的关系 此实验的装置与“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置基本相同。 实验目的 探究恒力做功与动能改变的关系 实验器材 用打点计时器测小车的位移s和速度v，用天平测小车的质量m，用钩码给小车提供作用力F,求出恒力所做的功W=Fs和物体的动能Ek=mv2/2，然后进行比较。实验装置如图1-13。 实验原理 打点计时器 天平 小车 钩码 1、实验中如何平衡摩擦力？ 2、如何让小车所受的合力近似等于钩码的重力？为什么？ 用细线通过定滑轮连接小车与钩码，纸带通过打点计时器与小车相连。实验中，通过改变钩码数量来改变小车所受拉力的大小，测出需要测的物理量，然后算出每次拉力做的功及相应的小车动能的改变量。比较二者之间的关系，可以得出什么结论？ 实验过程 实验数据处理 小车质量0.2kg,拉力0.2N 合外力做功等于动能的变化 光滑水平面上一质量为 m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F作用下，发生一段位移l，速度由v1增加到v2(如图)，这个过程中外力做功多少？ V1 a F s v2 F 解答： 外力F做功：W＝Fs F=ma 理论推导 如果考虑摩擦力f，则外力做功与动能的关系又如何呢？ a S v2 v1 F f 03 Part three 动能定理 20 1、文字表述：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 外力的总功 末状态动能 初状态动能 1、合外力做功。 2、外力做功之和。 动能变化 和某一过程（始末状态）相对应