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课件网) 粤教版 必修二 第四章 第四章 机械能及守恒定律 第三节 动能 动能定理 新课导入 思考:子弹为何有如此大的威力呢? 子弹击穿10层钢板 生活中的动能 物体由于运动而具有的能量叫作动能 探究:动能的表达式 1、物体的动能与哪些因素有关?是什么样的关系? 结论:物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。 功是能量变化的量度 探究:动能的表达式 2、动能变化与外力做功是否有关系呢? 汽车启动 乒乓球发球 热气球加速上升 一个力/多个力做功 恒力/变力做功 直线/曲线运动 复杂 简单 受一个恒力做功 做直线运动 3、请尝试推导外力做功与动能的关系(W与m、v的关系) (1)外力对物体做的功是多大? (2)力与加速度有什么关系?物体做什么运动? (3)物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系? (4)结合上述三式能推导出什么关系式? f v s m 一个质量为 m、初速度为 v 的物体在水平桌面上运动,因受摩擦力 f 的作用,运动一段位移 s 后静止.选初速度的方向为正方向: 一、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能量叫动能 2.表达式 ▲质量越大、 速度越大,物体的动能就越大 v为物体的瞬时速度 ①状态量 ②相对性 一辆匀速行驶的汽车里坐着一名乘客,他与汽车保持相对静止. 以汽车为参考系乘客的动能是否为零?以地面为参考系呢? 与参照系有关 一、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能量叫动能 2.表达式 4.标量:无方向,求和用代数和运算 ▲质量越大、 速度越大,物体的动能就越大 v为物体的瞬时速度 3.单位:焦耳(J ) ①状态量 ②相对性 延伸推导 (1)合外力对物体做的功是多大? (2)合外力与加速度有什么关系?物体做什么运动? (3)物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系? (4)结合上述三式能推导出什么关系式? s F v2 F v1 f f 一个质量为 m、初速度为 v1 的物体在恒定拉力F的作用下开始在粗糙水平桌面上运动,物体所受摩擦力恒为 f ,运动一段位移 s 后,速度增加到 v2 二、动能定理 1.内容:合力对物体所做的功等于物体动能的变化量。 2.表达式: 合力做的功即总功 末动能 初动能 动能的变化量 适用范围? ①W合>0, Ek>0 ②W合<0, Ek<0 上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的, 模型拓展 若物体运动是变力做功、曲线运动,该结论还成立吗? 解:1→2: 整理得: 2→3: (N-1)→N: ······ 二、动能定理 1.内容:合力对物体所做的功等于物体动能的变化量。 2.表达式: 合力做的功即总功 末动能 初动能 动能的变化量 ①W合>0, Ek>0 ②W合<0, Ek<0 3.适用范围:(1)恒力做功或变力做功; (2)直线运动或曲线运动; 三、动能定理的应用 1. 弹射技术:航空母舰上战斗机起飞的跑道比较短,根据动能定理,利用弹射技术,对战斗机做更多的功,使其获得足够的动能顺利起飞。 2. 儿童滑梯:儿童从滑梯顶端滑到底部时速度不宜过大,根据动能定理,滑梯的高度设计合理,可适当控制重力做功与摩擦力做功,确保安全。 3. 安全行车:高速行车急刹时动能变化量较大,根据动能定理,保持 必要的车距,可防止追尾。 课本P93 应用“动能定理”进行解答 例题:为了交通安全,在公路上行驶的汽车应保持必要的间距。已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假设前车突然停止,后车司机从发现情况到进行制动操作,汽车通过的位移s′=17m,制动时汽车所受的阻力为汽车所受重力的0.5倍,则该高速公路上汽车间的安全距离至少应为多大?(g=10m/s2) 应用“牛顿第二定律和匀变速直线运动公式”进行解答 例题:为了交通安全,在公路上行驶的汽车应保持必要的间距。已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假设前车突然停止,后车司机从发现情况到进行制动操作,汽 ... ...