教科版高中物理必修2课件:4.3-4.4 动能 动能定理 第一课时 .pptx
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1、第四章第四章 机械能和能源机械能和能源 4.3-4.4 4.3-4.4 动能动能 动能定理动能定理 第一课时第一课时 学习目标定位 理解动能的概念,掌握其表达式. 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动 能定理的物理意义. 能应用动能定理解决简单的问题. 学习探究区 一、动能 二、合外力做功和物体动能的变化 三、应用动能定理解题的优点及步骤 一、动能 1. 如图所示,物体在恒力F的作用下向前运动了一段距离,速度由v1 增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式 问题设计 m F v1 v2 位移x 答案:WFx 联立,得 表示哪种能量 的变化呢? 一、动能 2对比重力做功与F做功的表
2、达式,你得到什么启示? 问题设计 答案:WGmgh1mgh2 功 重力势能 的变化量 我们把 mv2表示的能量叫做动能 1 1动能的表达式动能的表达式 : 要点提炼 (1)动能的瞬时性 : 2 2对动能的理解对动能的理解: 物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应 ,是一个状态量 (2)动能的标矢性 : 动能是标量,只有大小没有方向,且总大于(v0 时)或等于零(v0时),不可能小于零(无负值)运算过程中无需考 虑速度方向 (3)动能的相对性 : 对于不同的参考系,物体的速度不同,则物体的 动能也不同没有特别指明时,都是以地面为参考系 3 3动能动能的的变化量变化量 : 要点提炼 末状态的动能
3、与初状态的动能之差, 即 动能的变化量是过程量; Ek0,表示物体的动能增大; Ek0,表示物体的动能减小 延伸思考 质量为m的物体做匀减速直线运动,某时刻速度为v1,经过一段时间后速 度变为v1.请思考并讨论以下问题: (1)写出物体在A、B点时的动能 (2)物体由A到B的过程中,动能的变化量是多少? 答案:(1)A点动能 B点动能 (2) 返回 二、合外力做功和物体动能的变化 由公式 可知,合外力做功与物体动能的变化有什么 关系? 问题设计 答案:合外力所做的功等于物体动能的变化. 动能定理动能定理1 1表表 达式:达式: 2 2关于动能定理的几点说明关于动能定理的几点说明 (1)W的含义
4、:包含重力在内的所有外力所做功的 . (2)W与Ek的关系:合力做功是引起物体动能变化的原因 WWE Ek2 k2 E Ek1 k1 E E k k 要点提炼 代数和 如果合力对物体做 ,物体的动能增加;如果合力对物体做 ,物 体的动能减少;如果合力对物体不做功,物体的动能 (3)动能定理的实质:功能关系的一种具体体现,物体动能的改 变可由合外力做功来度量 W表示这个过程中合力做的功 其中 表示一个过程的末动能, 表示这个过程的初动能 正功 负功 不变 延伸思考 动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下推导出来的,对 于物体受变力作用、做曲线运动的情况,动能定理是否成立? 答案:成立
5、. 微元 法 将曲线运动分割成可无数小段, 每小段可看做恒力作用下的直线运 动。 返回 三、应用动能定理解题的优点及步骤 (1)动能定理对应的是一个过程,只涉及到物体初、末状态的动能和整 个过程合力做的功,无需关心中间运动过程的细节,而且功和能都 是标量,无方向性,计算方便 1 1应用动能定理解题的优点应用动能定理解题的优点 (2)当题目中不涉及a和t,而涉及F、x、m、v等物理量时,优先考虑使 用动能定理 (3)动能定理既适用于恒力作用过程,也适用于变力作用过程,既适用 于直线运动也适用于曲线运动,既适用于单个物体也适用于多个物 体,特别是变力及多过程问题,动能定理更具有优越性 (1)选取研
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