内容正文:
物 理
第二节 动能定理
主题二 功和能
通 用 类
高等教育出版社
你知道水车利用的是什么能量吗?它是怎样将水提升到高处的?
主题二 功和能 第二节 动能定理
【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。
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01
PART 01
动 能
主题二 功和能 第二节 动能定理
一、动能
那么动能的大小和哪些因素有关系呢?
知识回顾:如果一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有能量。我们把物体由于运动而具有的能量,称为动能。
主题二 功和能 第二节 动能定理
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【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
【研究方法】控制变量法 、比较法
主题二 功和能 第二节 动能定理
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。
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【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
【研究方法】控制变量法 、比较法
主题二 功和能 第二节 动能定理
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。
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【思考与讨论】
完成导学案相应题目,归纳物体的动能和哪些因素有怎样的关系?
一、动能
主题二 功和能 第二节 动能定理
本实验采用的实验方法是控制变量法。
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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)。
动能只有正值,没有负值。
主题二 功和能 第二节 动能定理
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(1)电视显像管中以3.0×107 m/s 运动的电子;
(2)质量为1.5×103 kg、速度为20 m/s运动的小汽车;
(3)质量为6.0×1024 kg 的地球以3.0×104 m/s 的
速度绕太阳旋转。
【例1】计算下列几种情形下的动能。
解:(1)电子的动能
主题二 功和能 第二节 动能定理
(2)汽车的动能为
(3)地球的动能
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主题二 功和能 第二节 动能定理
02
PART 01
动能定理
主题二 功和能 第二节 动能定理
2. 说明
(1)若合外力方向与物体运动方向相同时,合外力对物体做正功,W﹥0 ,则物体动能增加。
(2)若合外力方向与物体运动方向相反时,合外力对物体做负功,W﹤0 ,则物体动能减小。
(3)动能定理也适用于变力做功和曲线运动的情况。
1. 动能定理 合外力对物体所做的功,等于物体动能的改变量:
二、动能定理
主题二 功和能 第二节 动能定理
【例2】一架质量为 5.0×103 kg 的飞机,在起飞过程中,从静止开始滑行,当滑行的距离为 530 m时,达到起飞速度60 m/s 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力。
分析:在水平方向上,飞机受到的外力是牵引力F 和阻力Ff 。在合外力作用下,飞机在跑道上滑行一段位移 s,合外力对飞机做正功,飞机的动能增加,最后达