2018-2019學(xué)年高考物理主題二機(jī)械能及其守恒定律2.3動(dòng)能定理及應(yīng)用課件粵教版.ppt

2.3動(dòng)能定理及應(yīng)用,觀圖助學(xué),如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員從山坡上加速滑下，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能怎樣變化？有哪些力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了功？這些力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功與運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能的變化有什么關(guān)系？,動(dòng)能定理1.推導(dǎo)：合力對(duì)物體所做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F作用下，以初速度v1開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)位移s后速度增加到v2，已知物體與水平面的摩擦力恒為f。,(1)外力做的總功：W_。(2)由牛頓第二定律得：Ff_。,(Ff)s,ma,2.內(nèi)容：合力對(duì)物體所做的功等于_。3.表達(dá)式：W_。4.適用范圍：既適用于恒力做功，也適用于_。既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于_。,物體動(dòng)能的變化,Ek2Ek1,變力做功,曲線運(yùn)動(dòng),理解概念,判斷下列說法是否正確。(1)合外力為零，物體的動(dòng)能一定不會(huì)變化。()(2)合外力不為零，物體的動(dòng)能一定會(huì)變化。()(3)物體動(dòng)能增加，則它的合外力一定做正功。()(4)合外力對(duì)物體做負(fù)功，物體的動(dòng)能可能不變。(),動(dòng)能定理的理解,觀察探究,殲15戰(zhàn)機(jī)是我國自主研發(fā)的第一款艦載戰(zhàn)斗機(jī)，如圖1所示。(1)殲15戰(zhàn)機(jī)起飛時(shí)，合力對(duì)戰(zhàn)機(jī)做什么功？戰(zhàn)機(jī)動(dòng)能怎么變化？(2)殲15戰(zhàn)機(jī)著艦時(shí)，戰(zhàn)機(jī)動(dòng)能怎么變化？合力對(duì)戰(zhàn)機(jī)做什么功？增加阻攔索的原因是什么？,圖1,答案(1)合力做正功。動(dòng)能變大。(2)動(dòng)能減小。合力做負(fù)功。對(duì)戰(zhàn)機(jī)做負(fù)功更多，讓戰(zhàn)機(jī)盡快停下來。,探究歸納1.對(duì)動(dòng)能定理的理解,(2)W表示這個(gè)過程中合力做的功，它等于各力做功的代數(shù)和。2.物理意義：動(dòng)能定理指出了合力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，即：若合力做正功，物體的動(dòng)能增加，若合力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減小，做了多少功，動(dòng)能就變化多少。3.實(shí)質(zhì)：動(dòng)能定理從能量變化的角度反映了力改變運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，在空間上的累積效果。,試題案例例1下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合外力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系，正確的是()A.物體做變速運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，動(dòng)能一定變化B.若合外力對(duì)物體做功為零，則合外力一定為零C.物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零解析力是改變物體速度的原因，物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力一定不為零，但合外力不為零時(shí)，做功可能為零，動(dòng)能可能不變，A、B錯(cuò)誤；物體的合外力做功，它的動(dòng)能一定變化，速度大小也一定變化，C正確；物體的動(dòng)能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯(cuò)誤。答案C,針對(duì)訓(xùn)練1(多選)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能()A.與它通過的位移成正比B.與它通過的位移的平方成正比C.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比D.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的平方成正比,答案AD,動(dòng)能定理的應(yīng)用,觀察探究,如圖2所示，物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從長為L、傾角為的光滑斜面頂端由靜止滑下。(1)物體受幾個(gè)力作用？各做什么功？怎么求合力的功？(2)如何求物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大??？能用多種方法求解物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小嗎？哪種方法簡單？,圖2,答案(1)物體受重力、支持力兩個(gè)力的作用，如圖所示。,探究歸納1.動(dòng)力學(xué)問題兩種解法的比較,兩種思路對(duì)比可以看出應(yīng)用動(dòng)能定理解題不涉及加速度、時(shí)間，運(yùn)算簡單，不易出錯(cuò)。2.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟(1)確定研究對(duì)象和研究過程(研究對(duì)象一般為單個(gè)物體或相對(duì)靜止的物體組成的系統(tǒng))。(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析(注意哪些力做功或不做功)。(3)確定合外力對(duì)物體做的功(注意功的正負(fù))。(4)確定物體的初、末動(dòng)能(注意動(dòng)能增量是末動(dòng)能減初動(dòng)能)。(5)根據(jù)動(dòng)能定理列式、求解。,試題案例例2(2018佛山高一檢測)如圖3所示，物體在離斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水平面，若物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37。求物體能在水平面上滑行的距離(sin370.6，cos370.8)。,圖3,解析對(duì)物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示。,方法一分過程列方程：設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度大小為v，物體下滑階段N1mgcos37，故f1N1mgcos37。由動(dòng)能定理得,答案3.5m,1.動(dòng)能定理應(yīng)用中的研究對(duì)象一般為單個(gè)物體。2.動(dòng)能定理的研究過程既可以是運(yùn)動(dòng)過程中的某一階段，也可以是運(yùn)動(dòng)全過程。3.通常情況下，某問題若涉及時(shí)間或過程的細(xì)節(jié)，要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律去解決；某問題若不考慮具體細(xì)節(jié)、狀態(tài)或時(shí)間，如物體做曲線運(yùn)動(dòng)、受力為變力等情況，一般要用動(dòng)能定理去解決。,針對(duì)訓(xùn)練2如圖4所示，物體從高h(yuǎn)的斜面頂端A由靜止滑下，到斜面底端后又沿水平面運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)而停止。要使這個(gè)物體從C點(diǎn)沿原路返回到A，則在C點(diǎn)處物體應(yīng)具有的速度大小至少是(),答案B,圖4,巧用動(dòng)能定理求變力做功,利用動(dòng)能定理求變力做功通常有以下兩種情況：(1)如果物體只受到一個(gè)變力的作用，那么WEk2Ek1。只要求出做功過程中物體的動(dòng)能變化量Ek，也就等于知道了這個(gè)過程中變力所做的功。(2)如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力作用，但是其中只有一個(gè)力F1是變力，其他的力都是恒力，則可以先用恒力做功的公式求出這幾個(gè)恒力所做的功，然后再運(yùn)用動(dòng)能定理來間接求變力做的功：W1W其他Ek。,【針對(duì)練習(xí)】如圖5所示，質(zhì)量m60kg的高山滑雪運(yùn)動(dòng)員，從A點(diǎn)由靜止開始沿滑道滑下，然后由B點(diǎn)水平飛出，最后落在斜坡上的C點(diǎn)。已知BC連線與水平方向夾角37，A、B兩點(diǎn)間的高度差為hAB25m，B、C兩點(diǎn)