4.4动能 动能定理 课件 -2021-2022学年高一下学期物理教科版必修2

§4.4 动能 动能定理 一、动能 1.概念：物体由于运动而具有的能量叫 做动能。 初中学过：运动物体可对外做功，质量和速度越大，物体对外做功的能力也越强，动能越大。 应该如何定量表示动能呢？ 已知物体质量为m，在沿运动方向上受恒定的合外力作用，物体发生了一段位移，速度从v1变至v2，求这个过程中合外力做功多少？（用m、 v1 、v2表示） v1 F x v2 F 解：对物体由牛顿第二定律有： 又由运动学公式有： 再由功的定义有： 由以上各式解得： 3 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。 （1）动能（是标量）与v方向无关； （3）Ek是状态量。 2.动能的表达式： 说明： 单位：焦耳(J) （2）v是对地速度； 二、W合与ΔEk的关系 由前面例题可有： 初动能： 末动能： 则有： 用△Ek表示动能改变量 ∴ 【实验验证】 ——动能定理 结论： 合外力所做的功等于物体动能的变化。 【动能定理】 （1） 内容： （2）表达式： W合>0 ,ΔEk>0表示动能增大 W合<0 ,Δ Ek<0表示动能减小 或 （3）条件：对恒力、变力、直线运动、曲线运动都适用。（即对所有情况都适用） 或外力做的总功 ΔEk的正负表增减 【例题】（详见课本P70） 三、动能定理的应用 【巩固练习】课本P71第4题 解题步骤 1. 确定研究对象, 进行受力分析; 2.确定各力做功,进行代数运算. 4.依据动能定理，列式求解讨论. 3.进行状态分析，确定初末动能 例题:用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了x，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦因数为μ，求木箱获得的速度？ 动能定理只涉及物体运动过程中合外力的功及物体初末状态的动能；而不考虑运动过程中的各细节情况，如a、t等。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体对变力做功和多过程的情况。 例题：斜面倾角为α，长为l， AB段光滑，BC段粗糙，AB =l/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。 B A C α 点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。 解：如图所示，对木块运动的全程由动能定理有： 【例题】如图所示，物体从高为h的滑斜面顶端由静止开始沿斜面下