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课件网) 第3节 动能和动能定理 第一章 功和机械能 教学目标 1、风力发电是一种重要的节能方法，风力发电的效率与哪些因素有关？ 2、龙卷风具有巨大的能量，可以拔起大树、掀翻汽车、摧毁房屋。龙卷风给人类带来了极大的灾难，龙卷风为什么具有那么大的能量呢？ 新课引入 1、定义：物体因为运动而具有的能量称为动能。 一、动能 奔驰中的汽车 发射出的火箭 从某一高度由静止释放的小球去碰撞静止在水平桌面上的物块，木块被撞击后开始运动，最终停下来。木块撞击后运动的距离反映小球在水平桌面上的动能大小。 探究：影响小车动能大小的因素 由以上实验可以看出，物体的质量m越大，速度v越大，动能也就越大。 4、动能是标量，是一个状态量，单位是焦耳（J） 一、动能 2、 表达式： 3、 单位：焦（J） 1、定义：物体因为运动而具有的能量称为动能。 1 kg(m/s) 2 = 1N·m =1J Ek= 5、动能只有正值，没有负值。 6、动能是状态量，动能与瞬时速度的大小相对应。 2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？ 【随堂练习】 解： 7.6 km/s = 7.6×103m/s 碰撞过程中，小球对木块做功，木块的动能从无到有。 碰撞过程中，保龄球克服球瓶阻力做功，保龄球动能减少。 做功与动能的改变之间什么关系？ 实验目的 问题一：这个实验要测量那些物理量？ 问题二：如何测得这些物理量？ 问题三：如何设计实验方案？ 二、探究恒力做功与动能改变的关系 恒力做功与动能变化的关系 作用于物体的力、物体的位移、物体的质量及速度 用打点计时器测速度和位移，用天平测质量，用钩码给小车提供作用力 类比“探究加速度与力、质量的关系”实验 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，小车动能增加，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。 实验思路 实验器材 打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小盘和砝码，细绳，低压交流电源，导线，天平，刻度尺。 思考1：为了使钩码对小车做的功即为合力功，怎么办 G F阻 FN F F2 F1 mgsinθ＝μmgcosθ 平衡摩擦 轻推小车小车能匀速运动 思考2：绳子拉力等于钩码重力的条件 M车 >> m物 1.将打点计时器固定在长木板上，把纸袋的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器。 2.改变木板倾角，使小车重力沿斜木板方向的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力，使小车做匀速直线运动。 3.用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬挂的钩码相连，接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。 4. 改变悬挂钩码的数量，重复以上的实验，选择点迹清晰的纸带进行数据分析。 实验步骤 实验数据 实验次数 vA vC EkA EkC W 第一次 第二次 第三次 . . . . . . . x1 x2 x3 x4 x5 x6 A B C 在误差允许的范围内，恒力做功等于动能的变化量。 实验结论 数据处理 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，速度由速度由 v1 增加到 v2 ，外力做功多少？ F L v1 v2 物体在恒力作用下运动 理论探究 根据牛顿第二定律： 由运动学公式： 把F和s的表达式代入W=Fs得: W＝Ek2 Ek1 s 三、动能定理 合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，这个结论叫做动能定理。 W＝Ek2 Ek1 【例题】一架喷气式飞机，质量m=5.0×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑.当位移达到l=5.3×102 m时，速度达到起飞速度v=60 m/s.在此 ... ...
