動(dòng)能定理課件2

1、第2課時(shí) 動(dòng)能定理,1、知道外力對(duì)物體做功可以改變物體的動(dòng)能。,2、正確理解動(dòng)能定理。知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。,3、會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，知道用動(dòng)能定理解題的步驟。,知識(shí)回憶,1、動(dòng)能定理表達(dá)式,對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)我們可以很容易求出物體的動(dòng)能和合力做的功,在下面的兩段視頻中你能否求出物體在最低點(diǎn)的動(dòng)能？,W總=W1+W2+W3+……,2、合力做的功（即總功）等于各分力做功的代數(shù)和：,當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)不再是勻變速直

2、線運(yùn)動(dòng)，我們以前的公式就不能用了。,上一節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,外力做的功等于物體動(dòng)能的改變量。,即：W外=EK2－EK1=△EK,我們可以通過(guò)求合力做的功來(lái)尋找物體的動(dòng)能。,生活中大部分物體的運(yùn)動(dòng)都不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那我們?nèi)绾畏治鲞@些一般的運(yùn)動(dòng)呢？,一 動(dòng)能定理,1.內(nèi)容: 合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化,2.表達(dá)式: W=ΔEk=Ek2－Ek1,末動(dòng)能,初動(dòng)能,3、對(duì)動(dòng)能定理的理解,(1)合外力做正功，動(dòng)能增加；

3、合外力做負(fù)功，動(dòng)能減少(2)動(dòng)能定理中的功是合外力做的總功 總功的求法 a、先求合力，再求合力做的功 b、先求每個(gè)力做的功，再求代數(shù)和(3)適用范圍： 既適用于恒力做功，也適用于變力做功； 既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。,物體從高出地面H(m)的地方自由落下(不計(jì)空氣阻力),落至地面陷入沙坑h(m)后停止,求物體在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?,二 動(dòng)能定理的運(yùn)用,討論與交流,對(duì)下面的物理情形

4、你會(huì)如何處理？,方法一:用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)公式求解. 解: 落地前物體做自由落體運(yùn)動(dòng): v22–v02 =2gH ① 陷入沙坑后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)， 末速度v3 =0，有 mg-f=mɑ ② v32 - v22 =2ɑh ③ 由①②③得:f=(1+H/h)mg,方法二:分過(guò)程用動(dòng)能定理求

5、解.解: 自由落體:mgH= mv22/2 -0 ① 勻減速直線運(yùn)動(dòng):(mg-f)h=0-mv22/2 ②由①②得: f=(1+H/h)mg,方法三:全過(guò)程用動(dòng)能定理求解 mg(H+h)-fh=0 ∴f=(1+H/h)mg,結(jié)論:動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間,只須明確初末動(dòng)能,所以比牛頓定律方便.,牛頓第二定律是矢量式，反映的是力與加速度的瞬時(shí)關(guān)系；動(dòng)能定理是標(biāo)量式，反映

6、做功過(guò)程中總功與始末狀態(tài)動(dòng)能變化的關(guān)系。,動(dòng)能定理和牛頓第二定律是研究物體運(yùn)動(dòng)問題的兩種不同的方法。,動(dòng)能定理與牛頓第二定律的區(qū)別與聯(lián)系,動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，對(duì)變力做功和多過(guò)程問題用動(dòng)能定理處理有時(shí)很方便。,應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟,(1)確定研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。,(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，求各個(gè)力所做的功(有正功，負(fù)功),(3)明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能。,(4)利用動(dòng)能定理公式列方程求解,1、一輛

7、汽車當(dāng)它的速度為v 時(shí)，踩剎車后可以滑動(dòng)s。那么當(dāng)它的速度為2v 時(shí)，踩剎車后能滑動(dòng)多遠(yuǎn)呢？,解析：假設(shè)車與路面之間的摩擦力為恒力。由動(dòng)能定理可知，摩擦力做的負(fù)功應(yīng)該等于汽車動(dòng)能的變化量，即:,過(guò)程一：初速度為v，末速度為0,過(guò)程二：初速度為2v，末速度為0,2．如右圖所示，水平傳送帶保持 1m/s 的速度運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為1kg的物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2?，F(xiàn)將該物體無(wú)初速度地放到傳送帶上的A點(diǎn)，然后物體運(yùn)動(dòng)到了距A點(diǎn)1m 的B點(diǎn)

8、，則皮帶對(duì)該物體做的功為 （ ） A.0.5J    B.2J     C.2.5J   D.5J,解析: 設(shè)工件向右運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)，速度達(dá)到傳送帶的速度v由動(dòng)能定理可知μmgs=1/2mv2,解得s=0.25m，說(shuō)明工件未到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度已達(dá)到v，,所以工件動(dòng)能的增量為     

9、△EK =1/2mv2 = 0.5×1×1J= 0.5J,3.質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從高為H的跳臺(tái)上以速率v1起跳，落水時(shí)的速率為v2，運(yùn)動(dòng)中有空氣阻力，那么運(yùn)動(dòng)員起跳后在空中運(yùn)動(dòng)克服空氣阻力所做的功是多少？,解析：,研究對(duì)象—運(yùn)動(dòng)員,物理過(guò)程---從起跳到落水,受力分析---如圖所示,4.質(zhì)量為m的小球，從半徑為R的半圓形槽的邊緣A點(diǎn)沿內(nèi)表面開始下滑，到達(dá)最低點(diǎn)B的速度為v。求在弧AB段阻力對(duì)物體所做的功。,解析：物

10、體在弧AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、彈力和阻力作用，其中彈力和阻力是變力，但在此過(guò)程中彈力對(duì)小球不做功；重力是恒力，在這一過(guò)程中，重力的做功,由動(dòng)能定理有：,解得：,5.地面上有一鋼板水平放置，它上方3m處有一鋼球質(zhì)量為 m=1kg，鋼球以向下的初速度v0=2m/s豎直向下運(yùn)動(dòng)，假定小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)大小不變的空氣阻力f=2N，小球與鋼板相撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，小球最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所經(jīng)歷的路程S等于多少？(g=10m/s2 ),解析：,研究對(duì)

11、象 — 小球,研究過(guò)程 —,從開始到結(jié)束,受力分析---如圖所示,由動(dòng)能定理,2、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟,(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各個(gè)力的做功情況：受哪些力?每個(gè)力是否做功，做正功還是做負(fù)功?做多少功?然后求各個(gè)力做功的代數(shù)和.,(3)明確物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能EK1和EK2。,(4)列出動(dòng)能定理的方程W外=EK2-EK1，及其他必要的輔助方程，進(jìn)行求解.,1、動(dòng)能定理: 合