
1.知道動能的符號、單位和表達(dá)式,會根據(jù)動能的表達(dá)式計(jì)算運(yùn)動物體的動能.
2.能從牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)出動能定理,理解動能定理的物理意義.
3.知道動能定理也可用于變力做功與曲線運(yùn)動的情景,能用動能定理計(jì)算變力所做的功.
一、動能
1.表達(dá)式:Ek=eq \f(1,2)mv2.
2.單位:在國際單位制中,單位為焦耳,1 kg·(m/s)2=1 kg·(m/s2)·m=1N·m=1 J.
3.標(biāo)矢性:動能是標(biāo)量,只有大?。?br>二、恒力做功與動能改變的關(guān)系
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄亢懔ψ龉εc物體動能改變的關(guān)系。
2.實(shí)驗(yàn)器材:長木板(一端附有滑輪)、打點(diǎn)計(jì)時器、鉤碼若干、小車、紙帶、復(fù)寫紙片、刻度尺、細(xì)線。
3.實(shí)驗(yàn)原理:在鉤碼的拉動下,小車的速度發(fā)生了變化,也就是小車的動能發(fā)生了變化。鉤碼對小車的拉力對小車做了功,只要能求出小車動能的變化量。小車運(yùn)動的位移以及鉤碼對小車的拉力(近似等于鉤碼的重力),就可以研究W=Fs與ΔEk之間的關(guān)系。
4.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)將打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上,把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器。改變木板傾角,使小車重力沿斜木板方向的分力平衡于小車及紙帶受到的摩擦力,使小車做勻速直線運(yùn)動。
(2)用細(xì)線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的鉤碼相連。接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。
(3)更換紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
5.數(shù)據(jù)處理
(1)小車速度的測量:通過實(shí)驗(yàn)獲得打點(diǎn)的紙帶,利用“勻變速直線運(yùn)動中,某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度”即vn=eq \f(sn+sn+1,2T)計(jì)算紙帶上選定的點(diǎn)的速度。
(2)外力做功的測量:確定所掛鉤碼的重力G,即確定小車受到的合外力F(F=G),由紙帶測出位移,然后由W=Fs算出功的數(shù)值。
(3)數(shù)據(jù)記錄
細(xì)線拉力________ 小車質(zhì)量________
(4)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:恒力所做的功與動能變化的關(guān)系是:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),恒力做的功等于物體動能的改變量。
6.注意事項(xiàng)
(1)平衡摩擦力前,不掛重物,輕推小車后,小車能做勻速運(yùn)動。
(2)必須保證懸掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于(填“等于”“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)小車的質(zhì)量。
三、動能定理
1.內(nèi)容
合外力對物體所做的功等于物體動能的變化量.
2.表達(dá)式
W=Ek2-Ek1=eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)-eq \f(1,2)mveq \\al(2,1).
3.兩種情況
(1)合外力對物體做正功,Ek2>Ek1,物體動能增加.
(2)合外力對物體做負(fù)功,Ek2<Ek1,物體動能減少.
對動能的理解
1.動能是狀態(tài)量
動能與物體的運(yùn)動狀態(tài)(或某一時刻的速度)相對應(yīng),物體的運(yùn)動狀態(tài)一旦確定,物體的動能就確定了.
2.動能具有相對性
選取不同的參考系,物體的速度不同,動能也不同,一般以地面為參考系.
3.動能與速度的關(guān)系
動能僅與速度大小有關(guān)
4.動能變化量ΔEk
物體動能的變化量是末動能與初動能之差,即ΔEk=eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)-eq \f(1,2)mveq \\al(2,1),若ΔEk>0,則表示物體的動能增加,若ΔEk
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