2.2 动能定理 课件 -2022-2023学年高一下学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第二节 动能定理 物理（通用类） 主题二 功和能 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题二 功和能”的“第二节 动能定理”。 1 水车利用的是什么能量？它为什么能将水提升到高处？ 【情境与问题】 水车是我国最古老的农业灌溉工具之一，它是一种由竹或木制成的轮形提水机械，如图所示。据文献记载，水车最早从东汉时期开始出现，隋唐时广泛用于农业灌溉，至今已有1 700余年历史。 2 主要内容 动能 动能定理 1 2 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 动能 一、动能 动能的大小跟哪些因素有关呢？ 初中物理中已经学过，如果一个物体能够对外界做功，就说这个物体具有能量。物体由于运动而具有的能量，称为动能。 5 【观察与体验】 研究动能与物体质量、速度的关系 一、动能 1．保持小车的质量不变，改变小车的速度 将由斜面和水平面组成的轨道（如图所示）固定好。在木块上将与小车碰撞的位置粘上一小块橡皮泥，将木块放置在水平轨道开始的位置附近，并做好位置标记。 1．保持小车的质量不变，改变小车的速度 先让小车从斜面中间某一固定位置由静止开始滑下，在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移 s1 后停下，记下 s1 的大小为 m；将木块恢复到初始位置，再让小车从斜面更高的某一位置由静止开始滑下，在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移 s2 后停下，记下 s2 的大小为 m。 6 【观察与体验】 研究动能与物体质量、速度的关系 一、动能 2．保持小车的速度不变，改变小车的质量 2．保持小车的速度不变，改变小车的质量 若忽略小车和轨道之间的摩擦力，则不同质量的小车从同一位置由静止开始，滑到底端时的速度相同。在小车上放砝码，增加小车的质量，再让小车从斜面中间的固定位置由静止开始滑下，如图所示。小车在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移 s3 后停下，记下 s3 的大小为 m。 7 【思考与讨论】 与本学习小组的同学讨论，通过比较 s1 和 s2 可以发现，小车的质量相同时，下滑的初始位置越高，滑到底端时的速度越 ，把木块推得越 ，对木块做功越 ，说明小车做功前的动能越 ； 比较 s1 和 s3 可以发现，当小车从相同的高度滑下，滑到底端的速度相同时，质量越大的小车把木块推得越 ，对木块做的功越 ，说明小车做功前的动能越 。 一、动能 本实验采用的实验方法是控制变量法。 8 比较法是确定研究对象之间差异点和共同点的思维方法，是物理学研究中常用的一种方法。在上面的实验中，对每一种影响动能大小因素的研究都采用了比较法。 【思维与方法】 比较法 一、动能 客观世界是千姿百态的，是相互区别，又相互联系的。人类要认识客观世界，就要比较、鉴别那些表面相似而本质不同的物理现象和过程，将它们区别开来，才能抽象出清晰的物理概念，发现规律。 比较法是一种非常重要的逻辑思维方法，也是很多逻辑思维方法的基础。 9 通过大量精确的实验，人们归纳出：一个质量为 m，速度为v 的物体，它的动能等于物体的质量与速度二次方乘积的一半。用 Ek 表示动能，则有 一、动能 动能是标量，它的国际单位制单位是 J（焦）。 10 示例1 一个质量为60 kg的人以10 m/s的速度奔跑，一颗质量为0.010 kg的子弹以800 m/s的速度射出。人和子弹相比，哪一个的动能大？ 一、动能 解 根据动能的定义式，人的动能是 子弹的动能是 通过比较可知，这颗射出的子弹比高速奔跑的人的动能大。 11 02 PART 01 动能定理 从功和能的角度研究此过程，可发现合外力对物体做的功，使物体的动能发生了变化，即合外力做的功等于物体动能的增量，这个结论称为动能定理。 如果一个质量为 m，初速度为v1 的物体，受到合外力 F合 的作用，并在力的方向上产生了一个位移 s，而物体的末速度变为v2。 二、动能定理 运用牛顿第二定律和匀变速直线运动的位移公式，通过数学推导，可以演绎出 例如，一辆汽车起动时，牵引力和阻力的合力做正功，汽车动能增加；当汽车制动时，阻力做负功，汽车动能减少。 13 示例2 在一次汽车制动性能的测试中，假设汽车制动时的阻力不变，以不同速度行驶的汽车，制动后所经过的距离如下表所示。 二、动能定