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课件网) 3 动能 动能定理 第四章 机械能及其守恒定律 01 02 03 知道动能的定义会根据动能的表达式计算物体的动能。 教学目标 能应用动能定理解决简单的问题。 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理。 04 会用实验证明动能定理。 在高尔夫运动中，同样是用杆击球，但球飞出去的速度却不同，这是为什么呢？ 新课引入 流动的水 行驶的汽车 飞行的子弹 初中学习过： 1. 物体由于运动而具有的能叫作动能； 2. 物体的动能与质量、速度有关。物体的质量越大，速度越大，则动能越大。 一个物体能对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量。 这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？ 外力做功 ？ 动能的变化 质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力 F 的作用下发生一段位移 L，速度由 v1 增加到 v2 ，外力做功多少？ F x v1 v2 物体在恒力作用下运动 想一想：怎样推导动能的表达式呢？ 根据牛顿第二定律： 由运动学公式： 把F和x的表达式代入W=Fx得: x E 2 动能的表达式： 动能的单位：焦耳（J） 动能是标量： 质量：kg 速度：m/s 1J=1kg m2/s2 只有大小，没有方向，只能取零和正值。 一、动能 动能定理 当一定质量的物体的速度发生变化时，它的动能是否一定会发生变化呢？ 对于一定质量的物体： 如果速度发生了变化，则动能不一定会发生变化； 如果动能发生了变化，则速度一定会发生变化。 通常情况下取地面为参考系。 动能是状态量 动能是具有相对性的 一定质量的物体在瞬时速度确定时，动能有唯一的确定的值。 动能定理 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 表达式： Ek W为力做的总功（过程量） 若力做正功，即W＞0，则Ek2＞Ek1 ，动能增大 若力做负功，即W＜0，则Ek2＜Ek1 ，动能减小 想一想：合外力做功应该怎么求呢？ 1.功的公式： 2.功的标量性： 思考与讨论 【例题】民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高 3.2 m，斜面长6.5 m，质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，求人滑至底端时的速度大小，g取10 m/s2。 H L v0=0 θ 方法一：牛顿第二定律+运动学规律 mg FN f v=？ 典例分析 H L v0=0 θ 方法二：动能定理 mg FN f ΔEk WG+Wf mgH f l 0 v=？ 【例题】民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高 3.2 m，斜面长6.5 m，质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，求人滑至底端时的速度大小，g取10 m/s2。 典例分析 选过程，定对象； 析受力，算总功； 知运动，定初末； 列方程，细求解。 动能定理的应用—分析思路 动能定理的优点 1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便． 2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难． 二、 动能定理的实验证明 小车在砝码的拉动下由静止开始运动的过程中，小车的合外力（即拉力）对小车做功, 利用打点计时器记录它的运动情况。分析纸带的点迹的分布，计算出纸带上某两点的瞬时速度及对应的动能。比较合外力做功W合和动能变化ΔEk 的关系，如果在误差允许的范围内相等，则验证了在这个过程中外力对小车做的功等于它的动能的增量。 方案一 二、 动能定理的实验证明 方案二 使用拉力传感器和速度传感器如图示,平衡小车的摩擦力,拉力传感器记录小车受到的拉力大小,速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小,改变钩码的数量,分别得到对应拉力的功W和Δv2(即vA2－vB2),也可验证W∝Δv2. 二、动能定理 一、动能 三.动能定理的实验证明 内容 表达式 定义 表达式 课堂小结 1、一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提 ... ...
