
Ⅱ級(jí)要求。對(duì)知識(shí)要理解并會(huì)靈活應(yīng)用。
1、知道動(dòng)能的定義,掌握動(dòng)能表達(dá)式。 2、理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程,知道動(dòng)能定 理的適用范圍。3、會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題,知道用動(dòng)能定理解題的步驟。
1、動(dòng)能的概念。 2、動(dòng)能定理及其應(yīng)用。
對(duì)動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用。
思考問(wèn)題:動(dòng)能和哪些因素有關(guān)了?
先猜測(cè)與質(zhì)量和速度有關(guān):有什么定量關(guān)系了?
【回顧已學(xué)知識(shí)】:1、牛頓第二定律的表達(dá)式?2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式?3、功與能量有什么關(guān)系?4、功的計(jì)算公式?5、合力的功如何計(jì)算?
問(wèn)題探究1----動(dòng)能的表達(dá)式:設(shè)物體的質(zhì)量為m,在光滑的水平面上與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移L,速度由v1增加到v2,試尋求這個(gè)過(guò)程中力F做的功與v1,v2的關(guān)系?
結(jié)合下列問(wèn)題推導(dǎo):1、物體受哪些力?2、各個(gè)力做功為多少?3、合力做的功為多少?4、由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可寫(xiě)出的公式有?5、將第3問(wèn)與第4問(wèn)的式子聯(lián)立后會(huì)得到什么結(jié)果?
一 探究動(dòng)能的表達(dá)式:
知識(shí)點(diǎn)1:動(dòng)能( Ek )
1、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能.
3、物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.
4、單位:焦耳( J )
5、動(dòng)能是標(biāo)量,且恒為正值;是狀態(tài)量
練習(xí):1、思考判斷
(1)動(dòng)能是機(jī)械能的一種,凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有 動(dòng)能 ( )
(2)動(dòng)能總是非負(fù)值 ( ) (3)兩個(gè)物體中,速度大的動(dòng)能也大。 ( )(4)某物體的速度加倍,它的動(dòng)能也加倍。( )(5)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能保持不變( )
2、我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星,質(zhì)量為173 kg,軌道速度為7.2km/s,求它的動(dòng)能是多少?
解:根據(jù) 得,
1、前面的問(wèn)題中力F是不是合力?2、力F的功是不是合力的功?3、力F的功與物體動(dòng)能的變化有什么關(guān)系?4、如果改為粗糙平面,合力的功與動(dòng)能的變化有什么關(guān)系?5、如果是在F的作用下做曲線運(yùn)動(dòng)了,合力的功與動(dòng)能的變化又有怎樣的關(guān)系了?
1 內(nèi)容:合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化.
注意點(diǎn):①“=”是數(shù)值上相等,合力做功引起 動(dòng)能的變化
②W合=0,Ek2 = Ek1 ,說(shuō)明物體的動(dòng)能沒(méi)有變化 W合>0,Ek2 > Ek1 ,說(shuō)明物體的動(dòng)能增加了。 W合< 0,Ek2 < Ek1 , 說(shuō)明物體的動(dòng)能減少了。
動(dòng)能定理反映了:力對(duì)空間的積累效果使物體的動(dòng)能發(fā)生變化。
①恒力做功或變力做功②曲線運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)③單個(gè)物體或幾個(gè)物體④一個(gè)過(guò)程或全過(guò)程
例1:一架?chē)姎馐斤w機(jī),質(zhì)量m =5×103kg,起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑的路程為s =5.3×102m時(shí),達(dá)到起飛的速度 v =60m/s,在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(k=0.02),求飛機(jī)受到的牽引力。
同學(xué)們你們能想到幾種解法了?
解法一:飛機(jī)受到重力G、支持力N、牽引力F 和阻力f 作用,這四個(gè)力做的功分別為WG=0,WN=0,WF=Fs,Wf=-kmgs.
1、找對(duì)象(常是單個(gè)物體)
4、明確出末狀態(tài)及動(dòng)能
動(dòng)能定理與牛頓第二定律的區(qū)別
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,反映做功過(guò)程中功與始末狀態(tài)動(dòng)能增量的關(guān)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,因此用它處理問(wèn)題有時(shí)很方便。
例2、某同學(xué)從高為h 處以速度v0 水平投出一個(gè)質(zhì)量為m 的鉛球,求鉛球落地時(shí)速度大小。(不計(jì)空氣阻力)
解:設(shè)鉛球的末速度為v,鉛球下落過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有
應(yīng)用2 恒力+曲線運(yùn)動(dòng)
不涉及物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間,而只與物體的初末狀態(tài)有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題優(yōu)先選用動(dòng)能定理
應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟:
①確定研究對(duì)象,畫(huà)出草圖;②分析物體的受力情況,分析各力做功的情況;③確定物體的初、末狀態(tài);明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能④列式求解;⑤對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析討論。
1、課后第一題改變汽車(chē)的質(zhì)量和速度。都可能使汽車(chē)的動(dòng)能發(fā)生改變。在下列幾種情行下,汽車(chē)的動(dòng)能各是原來(lái)的幾倍?A、質(zhì)量不變,速度增大到原來(lái)的2倍B、速度不變,質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍C、質(zhì)量減半,速度增大到原來(lái)的4倍D、速度減半,質(zhì)量增大到原來(lái)的4倍
2、一輛質(zhì)量m、速度為v的汽車(chē)在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離L后停了下來(lái)。試求汽車(chē)受到的阻力。
三、動(dòng)能定理解題步驟:
1、課后3、4、52、學(xué)案例1;例2;遷移應(yīng)用1、2; 當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)1、2、3
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