探究功与速度变化的关系以及动能动能定理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习,弹性势能,重力势能,动能,重力做功,弹力做功,外力做功,速度,W,G,E,P1,E,P2,W,F,E,P1,E,P2,我们这一节探究力对原来静止的物体做的,功,与物体获得的,速度,的关系,常见问题：在什么情况下可以近似用物体的重量,G,代表小车受到的牵引力,F,（课本,71,页说一说）,小车：,F=Ma,重物：,G-F=ma,消去加速度，得到牵引力,F,和物重,G,的关系,当小车的质量比重物大很多,(Mm),时,参考示例一：由重物通过定滑轮牵引小车,小车在运动过程中，有哪些力做功？,把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡,F,阻,F,G,F,阻,F,N,拉力和摩擦力做功,F,F,2,F,1,问题2,小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？,zxxkw,参考案例二：使小车在橡皮筋的作用下弹出,参考示例一：由重物通过定滑轮牵引小车,请看参考案例实验视频,实验次数,橡皮筋做的功,匀速运动时的速度,1,W,0.232,0.053824,0.012487,0.481664,2,2W,0.321,0.103041,0.033076,0.566569,3,3W,0.417,0.173889,0.072512,0.645755,4,4W,0.469,0.219961,0.103162,0.684836,5,5W,0.529,0.279841,0.148036,0.727324,6,6W,0.571,0.326041,0.186169,0.755645,收集数据，生成结论,实验结论：,即,力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比。

实验结论：,即,力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比1),除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和,_(,选填,“,交流,”,或,“,直流,”,),电源,(2),实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是,(,),A,放开小车，能够自由下滑即可,B,放开小车，能够匀速下滑即可,C,放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可,D,放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可,图,7,6,1,(3),若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是,(,),A,橡皮筋处于原长状态,B,橡皮筋仍处于伸长状态,C,小车在两个铁钉的连线处,D,小车已过两个铁钉的连线,(4),在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的,_,部分进行测量,(,根据如图,7,6,2,所示的纸带回答,),图,7,6,2,解析,(1),打点计时器使用的是交流电源；,(2),平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可，故,D,正确；,(3),放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，,B,正确；,(4),从纸带上看，纸带的,GJ,段打点比较均匀，所以应选用纸带的,GJ,段进行测量,答案,(1),交流,(2)D,(3)B,(4),GJ,7,动能和动能定理,课本,72,页情景：,在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由,v,1,增加到,v,2,，求这个过程中该力所做的功。

动能的表达式,1,2,E,k,mv,2,物体的质量,物体的速度,物体的动能,1,、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,、动能是,标量,，是一个状态量,，,单位是焦耳（,J,）,3、动能只有正值，没有负值4、动能具有瞬时性例题2：,下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是,A甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍,B甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍,C甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍,D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动,C,D,力在一个过程中对物体所做的,功,，等于物体在这个过程中,动能的变化,三、动能定理,F,v,1,F,v,2,l,F,f,v,1,l,v,2,F,f,l,F,v,2,F,f,F,v,1,F,f,W,F,=,Fl,=,-,mv,1,2,1,2,mv,2,2,1,2,W,f,=,-,F,f,l,=-,mv,1,2,1,2,mv,2,2,1,2,W,合,=,Fl,-,F,f,l,=-,mv,1,2,1,2,mv,2,2,1,2,类型一：质量为,m,的物体在光滑水平面上，受与运动方向相同的恒力,F,的作用下发生一段位移,l,，速度从,v,1,增加到,v,2,类型二：质量为,m,的物体在水平粗糙面上受到摩擦力,Ff,的作用下发生一段位移,l,，速度从,v,1,减小到,v,2,类型三：质量为,m,的物体在与运动方向相同的恒力,F,的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移,l,，受到的摩擦力为,F,f,，速度从,v,1,变为,v,2,动能定理,W,E,k2,E,k1,合力做的功,末态的动能,初态的动能,W,合,=,-,mv,1,2,1,2,mv,2,2,1,2,动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。

1,、合力做正功，即,W,合,，,E,k2,E,k1,，动能增大,2,、合力做负功，即,W,合,，,E,k2,E,k1,，动能减小,思考：合力做功时动能如何变化？,说明,W,E,k2,E,k1,过程量,状态量,状态量,既适用于,直线,运动，也适用于,曲线,运动；,既适用于,恒力,做功，也适用于,变力,做功；既适用于,单个,物体，也适用于,多个,物体；既适用于,一个,过程，也适用于,整个,过程动能定理的适用范围：,做功的过程伴随着能量的变化,例题练习,动能定理:,牛顿运动定律:,例题3：,一架喷气式飞机，质量,m,，起飞过程中从静止开始滑跑当位移达到,l,时，速度达到起飞速度,v,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的,k,倍求飞机受到的牵引力F,合,=,F,-,F,阻,=,F,-,kmg,=,ma,a,2l,v,2,由,v,2,v,0,2,=,2al,得,由动能定理得,由 得,F,=,+,kmg,2l,mv,2,F,=,+,kmg,2l,mv,2,W,合,=,（F,-,F,阻,）l,=,（F,-,kmg）l,=,mv,2,1,2,用动能定理解题的一般步骤：,确定研究对象和研究过程,分析物理过程,，分析研究对象在运动,过程中的受力情况，,画受力示意图,，,及过程状态草图，明确各力做功情,况，即是否做功，是,正功还是负功,。

找出研究过程中物体的初、末状态的,动能,（或动能的变化量）,根据动能定理建立方程,，代入数据求,解，对结果进行分析、说明或讨论例题4：,一质量为,m、,速度为,v,0,的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离,l,后停了下来试求汽车受到的阻力动能定理：,W,合,=,-,F,阻,l,=,0,-,m,v,0,2,1,2,牛顿运动定律：,由,v,2,v,0,2,=,2al,得,a,-,2l,v,0,2,由 得,F,阻,=,2l,mv,0,2,F,合,=,0,-,F,阻,=,ma,由动能定理得,F,阻,=,2l,mv,0,2,。