8.3 动能和动能定理 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

null物体的动能。同一钢球从较高处下摆到最低点速度较大，推动轨道上木块移动的距离较大。从较低处下摆到最低点速度相应较小，推动轨道上木块移动的距离较小，说明钢球速度大时动能较大，质量相同的物体速度较大时，物体动能较大。换一个质量较小的钢球。让他从刚才大钢球相同的较高位置下摆到最低点时，它们具有相同的速度。和大钢球相比，小钢球推动轨道上木块移动的距离较短，说明速度相同时，质量较大的物体动能较大。 null同学们好，我们下面继续研究第五章机械能及其审核。我们先来看第六节的内容，探究功与物体速度变化的关系。我们来看一下实验装置，这有一块长木板，长木板上放上一辆小车，小车前边栓上一根橡筋，相机儿的两端在木板上固定。如果向后推小车使得橡筋拉长，放手以后小车会被相机弹出去，那我们可以想办法测出小车被弹出时的速度。这个方法就是使用打点计时器，所以在小车后边拖拖油脂带。我们做这个实验的时候，第一次是使用一根橡筋，就是一根长橡筋弹那个车让那个车从某一个初始位置出发，可以测出它的速度。第二次我使用两根橡筋，第三次使用三根橡筋。那么第一次使用一根相机的时候，这个相机对车做的功应该是W使用两次的时候，使用两个的时候，这个做工就应该是2W使用三根的时候就应该是3W所以在这儿我们把每一次实验测得的小车的初速度填在表中。另外我们再算一下速度的平方，这样就得到对应的功和相应的速度和速度的平方。下面我们来做这个实验，现在在这儿我套的是一根长线，把小车拉到某一个位置，记住这个位置以后，再增加相机的时候，也是从这个位置开始释放，把纸袋放好，接通电源释放小车。我们观察打出来的纸袋，利用这个纸袋可以计算出物体运动的速度，也可以计算速度的平方。在这儿我们利用刚才测量出的数据做出图像，它的纵轴是所做的功，一根橡筋的时候做工是。两根相接的时候，二大点三大点，四大是对应时空。再看一看横轴标注的是每一次测出的速度的平方值。从这个图我们可以看到，当这个相机增加时，它速度平方，并且这个关系是一个线性的关系。就是每一次做功如果变成原来的二倍，那么它速度平方也变成原来的二倍，这样我们就得到了关系。这个关系是什么呢？力对物体做的功正比物体的速度的平方写出关系式，就是这样的关系式。刚才的探究我们知道了你利益做功的结果，这使得物体具有一定的动能，从而也知道这个物体的动能跟什么有关？应该是跟物体速度有关，是跟物体速度的平方成正比。另外这个物体它的动能还跟其他的一些因素有关。比如说两个物体它运动的速度是相同的，但是一个物体质量大，一个物体质量小，那么质量大的物体它的动能就应该多。所以在这儿我们就知道了物体的动能跟物体的质量，还有物体速度平方的关系。写出关系式就可以确定一个物体动能的大小。好，实验我们先做到这。 8.3 动能和动能定理 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 复习回顾：功和能的关系 能量： 。 一个物体能够对外做功，它就具有了能量。 功： 。 功是能量转化的量度。做了多少功就有多少能量发生转化。 做功是实现能量转化的必由之途 物理雾里悟理 什么是动能？ 初中我们已经接触过这个概念： 物体由于 而具有的能量，叫做 。 物体的动能跟物体的 和 有关。 运动 动能 质量 速度 实 验 表 明 运动的物体能够 ，它们具有 。 运动物体的 越大、 越大， 它们的 就越大！ 做功 动能 速度 质量 动能 动能与速度、质量有何定量关系？如何研究他们之间的关系？ 做功与能量转化关系 物理雾里悟理 纸牌切瓜 运动的物体具有动能 一、动能 物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。 你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？ 物理雾里悟理 1、概念 物体由于运动而具有的能叫做动能，物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。 2、公式 3、单位：（焦耳J） (1)动能是标量， (2)动能是状态量， (3)动能具有相对性， 与速度的方向无关，且均为正值 v 为瞬时速度（大小） 一般选地面为参考系 4、说明: 一、动能 物理雾里悟理 你能行！！ 下列情况中，甲、乙两物体动能相等的是 ( ) A. 甲的速度是乙的速度的2倍，甲的质量是乙的质量的1/2 B. 甲的质量是乙的质量的2倍，甲的速度是乙的速度的1/2 C. 甲的质量是乙的质量的1/2，甲的速度是乙的速度的1/2 D. 甲、乙质量相等，速度大小相等，但甲向东运动，乙向西运动 D 物理雾里悟理 功与能 重力势能： 重力做功引起“某个能量”的变化，这个能量叫做重力势能 功是能量转化的量度→做了多少功就有多少能量转化 物理动能的变化和力对物体做的功有密切关系。 研究动能的表达式从力的做功开始 物理雾里悟理 推导动能的表达式:站立式讨论 情形：质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2. 从A至B，恒力F做功 根据牛顿第二定理 根据运动学规律 如果水平 面粗糙呢？ 物理雾里悟理 二、动能定理 f f 合外力 做的总功 动能定理： （合）力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化 (2)W合的含义： (1)△Ek的含义： 动能的变化量 三种方式求合力做功 物理雾里悟理 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能的变化量 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。 二、动能定理 物理雾里悟理 （课本P87） 例：人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求： （1）重物刚落地时的速度是多大？ （2）重物对地面的平均冲击力是多大？ 物理雾里悟理 课堂小结 动能定理：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能的 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（初末状态）相对应。 物理雾里悟理 补充实验 ：探究功与物体速度变化的关系 物理雾里悟理 $$