第三节 动能 动能定理（课件）-高一物理同步精品课堂（沪科版2020上海必修第二册）

第三节《动能 动能定理》 第七章《机械能守恒定律》 能量: 1、物体具有做功的本领，我们就说具有了能，或者能量。 2、不同的运动形式具有不同的能量。 1、定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 一、动能 实验探究 ①装置：小球A从光滑的导轨滑下，推动木块B做功。 ②演示并观察现象 a.让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到： 质量大的小球把木块推得远，对木块做的功多； b.让质量相同的小球从不同的高度滑下，可以看到： 高度大时小球把木块推得远，对木块做的功多。 物体的动能与什么因素有关? 大家谈 【实验探究】DIS研究动能的大小与质量、运动速度的关系 1、实验方法：间接测量 2、实验原理：小车在推动摩擦块滑行的过程中，摩擦块克服摩擦力做功，做功的多少反映小车动能的 大小，把摩擦力看成不变，通过 摩擦块的滑行距离s反映小车动 能Ek的大小。通过在小车上加配 重片改变小车总质量m，测量记 录下不同质量小车推动瞬间的速度值v与摩擦块的滑行距离s。 挡光片 小车 摩擦块 轨道 光电门 传感器 3、初步结论：动能Ek与质量和速度平方的乘积mv2成正比。 一架质量为m的飞机在一水平恒定牵引力F的作用下(不计阻力)，从静止开始加速运动，在起飞跑道上行驶位移为s时的速度为v，此时飞机的动能有多大？ 【理论推导】 根据功能关系： 牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少。 此时，飞机的动能： 牵引力做的功： 2、公式： 物体的动能等于它的质量与速度二次方的乘积的一半。 3、标量；状态量，与速度方向无关。 4、单位：焦耳（J） 1J=1N/m=1kg·m/s2 5、 质量不变，物体的速度从1m/s增加到2m/s，从2m/s增加到3m/s的两个过程中，动能的增加量相等吗？ 物体做匀速圆周运动时，动能有变化吗？ 一个物体分别在什么运动状态时，它的动能为零、保持不变和不断增大？ 快速回答： ★ ★ ★ ★ 以大小相等的速度分别向竖直方向和水平方向抛出两个质量相等的物体，抛出时两个物体的动能是否相同? 判断下列说法是否正确 A．物体的速度发生变化，其动能一定变化 B．物体的速度发生变化，其动能可能不变化 C．物体的动能发生变化，其速度一定变化 D．物体的动能发生变化，其速度可能不变化 快速回答： × √ √ × 打桩机 投石机 二、动能的利用 水轮机 龙卷风 洪水 海啸 动能的危害 如图所示是一种清洗车辆的手持式喷水枪。设枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为12m/s（水的密度为103kg/m3）。试问它工作时，每秒射出水的动能为多大？ 【例1】   解：把水龙头喷出的水柱看作圆柱体，每秒喷出水柱长度为高vt，喷口面积为底面积，则   【例2】 假设子弹质量50g，出膛速度可达700m/s，人加自行车的总质量约为80kg，行驶速度10 m/s，试计算它们动能分别为多少？哪个大？ 一颗出膛的子弹与一位骑着自行车的人，哪个动能大？ 子弹： 人骑车: 很明显，子弹的动能大于人和自行车的动能。 【例3】探究风力发电的功率 三、动能定理 1、内容：物体所受合外力做的总功，等于物体动能的变化量。   3、适用范围：适用于所有运动过程。 【例4】如图所示，长为L的轻质细绳下端悬挂一质量为m的小球，用大小为 F 的水平拉力将小球由静止开始从最低点 A 拉至B点，∠AOB=θ，在此过程中细绳始终绷直。若不计空气阻力，求小球到达B点时的速度大小v？   【例5】一乒乓球从高为h处下落，与地面碰撞时没有能量损失,假设下落与弹起过程受空气阻力均为f，求乒乓球整个下落过程通过的路程。 动能定理的应用步骤： 定物体，定过程； 初末速度先确定； 分析力，找做功； 动能定理列方程。 【拓展一】用动能定理求力或动摩擦因数 【例6】一物体质量为10kg，在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为0.1，当物体运动到斜面中点时，去掉力F，物体刚好可运动到斜面顶端停下，设斜面倾角为30o，求拉力F。 答案： F=（100+10）N 【拓展二】用动能定理求变力做的功 【例7】如图所示，质量为m=2kg的小球，从半径R=0.5m的半圆形槽的边缘A点沿内表面开始下滑，到达最低点B的速度v=2m/s。求圆弧AB 段阻力对物体所做的功。 小结：动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既然适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于力连续对物体做功，也可以是不连续做功，既可以是一条直线上的，也可以不是一条直线上。 答案：-6J 【拓展三】用动能定理求物体的速度 【例8】如图所示，小球从高为h的斜面上的A点，由静止开始滑下，经过B点火器在水平面上滑到C点而停止，现在