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2018人教版高中物理必修二7.7《动能和动能定理》ppt课件2

  • 课件名称:2018人教版高中物理必修二7.7《动能和动能定理》ppt课件2
  • 创 作 者:未知
  • 课件添加:admin
  • 更新时间:2018-3-13 7:02:53
  • 课件大小:494 K
  • 课件等级★★★
  • 授权方式:免费版
  • 运行平台:Win9x/NT/2000/XP/2003
  • ◆课件简介:
    2018人教版高中物理必修二7.7《动能和动能定理》ppt课件2
    解法一:分段列式 自由下落: 沙坑减速: 解法二:全程列式 问题4:动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况,该怎样理解? (微元法)把过程分解为很多小段,认为物体在每小段运动中受到的力是恒力,运动的轨迹是直线,这样也能得到动能定理. 拓展2 物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑,求它滑到底端时的速度大小. H 解:由动能定理得 mgH= mV2 ∴V= 1):若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑,结果如何? 仍由动能定理得 mgH= mV2 ∴V= 注意:速度不一定相同 2):若由H高处自由下落,结果如何呢? 仍为 V= 作业:课后74~75页 3、4、5题 * 现代战斗机和攻击机的起飞时速,大都在250~350 km/h,如果自行加速滑跑,至少需要2 000~3 500 m长的跑道.但目前世界上最大的航空母舰飞行甲板也不过为330 m.在这种情况下,舰上的飞机怎样做到起飞无误呢? 7 动能和动能定理 磁悬浮列车在牵引力的作用下(不计阻力),速度逐渐增大 列车的动能如何变化?变化的原因是什么?它的动能大小与什么因素有关系呢? 通过上节的实验,我们已经知道力对物体做功与物体速度变化的关系,即W∝v2。这个结果向我们提示:物体动能的表达式中可能包含v2这个因子。本节我们将用数学的方式进行理论推导,如果理论和实验结论相吻合,结论就是正确的。 ①同一辆卡车,速度大的和速度小的谁动能大? 问题: 结论: ②一辆大卡车和一辆小轿车以相同的速度运动,谁的动能大? 1、动能的概念: 物体由于运动而具有的能叫动能。 一、动能 2.影响动能大小的因素: 物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体所具有的动能也就越大。 (2)该过程中F产生的加速度是多少? (3)能否用v1、v2表示位移L? (4)将(2)(3)式代入(1)式将得到什么? 情景一:如图所示,一个质量为m的物体在恒力F的作用下沿光滑水平面由A位置运动到B位置,前进的位移为l,A位置时的速度为v1,B位置时的速度为v2。(w用m 、v1、v2表示) (1)该过程中F做多少功? 由牛顿第二定律得:F=ma W=FL 情景二:一质量为m的物体,从一定高处自由下落,落地时速度为v,求此过程力对物体做功是多少?(用题中给出符号表示) 情景三:一质量为m物体沿一定高度的光滑斜面从顶端以速度v1下滑,当它滑到斜面底端时的速度大小为v2.求此过程力对物体做功是多少?(用题中给出符号表示) H WG=mgh1-mgh2 对照可知 必然是一种能量,而且是 与物体的速度相关的能量。 就是我们探究的 动能的表达式。 W= - EK 对照 1、动能的概念: 物体由于运动而具有的能叫动能。 一、动能 2、动能的计算式: 3、在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。 4、动能的特点: (1)动能是标量,且具有非负性,动能只与物体的速度大小有关,与速度方向无关,且速度对动能影响比质量大。 (2)动能是状态量,v是瞬时速度。在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能。 (3)动能具有相对性,相对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动。 例 改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生改变,在下列几种情况下,汽车的动能各是原来的几倍? (1)质量不变,速度增大到原来的2倍; (2)速度不变,质量增大到原来的2倍; (3)质量减半,速度增大到原来的4倍; (4)速度减半,质量增大到原来的4倍。 练习 4倍 2倍 8倍 不变 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。这个结论就叫动能定理。 2、动能定理的表达式: 二.动能定理 1、动能定理的内容: W=Ek2-Ek1 W =△Ek 改写 问题2:如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么? 合力所做的总功 = mv22- mv12 合 W W合=Ek2-Ek1=△Ek 合力做的功 末态的动能 初态的动能 Ek末、Ek初的顺序不可颠倒 W为合力的功或各个外力做功的代数和,有正、负的区别,功的正负不能出现错乱 3、动能定理的一般式: 例 静止于粗糙水平面上的1 kg的物体,在水平拉力作用下匀加速前进,水平拉力F=2 N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,物体在该力作用下运动了2 m,速度从0变为2 m/s。试计算: (1)拉力做的功 (2)摩擦力(或重力)做的功 (3)合力做的功 (4)物体动能的变化 4 J -2 J 2 J 增加2 J(或2 J) 情景:如图所示,一个质量为m的物体在恒力F的作用下沿光滑水平面由A位置运动到B位置,前进的位移为l,A位置时的速度为v1,B位置时的速度为v2。(w用m 、v1、v2表示) 4.动能定理的含义 (1)因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关.中学物理中一般取地面为参考系. (2)做功的过程是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系在数值上相等的符号,它并不意味着“功就是动能增量”,也不意味着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起物体动能的变化”. (3)动能定理公式两边的每一项都是标量,因此动能定理是一个标量方程. (4)若Ek2>Ek1,即W总>0,合力对物体做正功,物体的动能增加;若Ek2<Ek1,即W总<0,合力对物体做负功,物体的动能减少. 方法二:动能定理: 方法一:牛顿运动定律: 例题1 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时,速度达到起飞速度v=60m/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。 F合=F-F阻=F- kmg =ma ② 分别用牛顿运动定律和动能定理求解 = 2l v2 由 v2-v02 =2al 得 a ① 由 ①②得F= kmg 2l mv2 s 1找对象(常是单个物体) 解:对飞机 启发:此类问题,牛顿定律和动能定理都适用,但动能定理更简洁明了。 2受力分析 s FN G F f 3确定各力做功 Fs-kmgs 4运动情况分析 = 由动能定理有 5建方程 应用动能定理解题一般步骤(动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,只关注某过程的初、末状态,不需考虑过程细节,尤其是求多过程、瞬间过程更有优势!): 1.明确对象和过程:(通常是单个物体) 2.作二分析: ⑴受力分析,确定各力做功及其正负 ⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能 3.由动能定理列方程: 例题2 一质量为m、速度为v0 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。 方法二:动能定理: W合= -F阻l = 0 - mv02 1 2 方法一:牛顿运动定律: 由 v2-v02 =2al 得 ① a=- 2l v02 由 ①②得F阻= 2l mv02 F合= 0 -F阻= ma ② 由动能定理得 ∴F阻= 2l mv02 分别用牛顿运动定律和动能定理求解 拓展1 铁球从1m高处掉入沙坑,已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷的深度为多少m? H h *
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