1、探究動(dòng)能變化跟功的關(guān)

1、探究動(dòng)能變化和做功的關(guān)系合陽縣第二高級(jí)中學(xué) 楊才成1理解動(dòng)能的概念：(1)知道什么是動(dòng)能。中動(dòng)能的單位是焦耳(J)；動(dòng)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量。(3)正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問題。2掌握動(dòng)能定理：(1)掌握外力對(duì)物體所做的總功的計(jì)算，理解“代數(shù)和”的含義。(2)理解和運(yùn)用動(dòng)能定理。一、教學(xué)目標(biāo)1什么是動(dòng)能？它與哪些因素有關(guān)？物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，它與物體的質(zhì) 量和速度有關(guān)。舉例表明：運(yùn)動(dòng)物體可對(duì)外做功，質(zhì)量和速度越大，動(dòng)能越大，物體對(duì)外做功的能力也越強(qiáng)。所以說動(dòng)能是表征運(yùn)動(dòng)物體做功的一種能力。二、教學(xué)過程2動(dòng)能公式問題：光滑水平面上一物體原來靜止，質(zhì)量為m，此時(shí)動(dòng)能是多少？(因?yàn)?/p>

2、物體沒有運(yùn)動(dòng)，所以沒有動(dòng)能)。在恒定外力F作用下，物體發(fā)生一段位移s，得到速度v(如圖1)，這個(gè)過程中外力做功多少？物體獲得了多少動(dòng)能？分析：物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半。用Ek表示動(dòng)能，則計(jì)算動(dòng)能的公式為：動(dòng)能與功一樣，也是標(biāo)量，不受速度方向的影響。它在國際單位制中的單位也是焦耳(J)。一個(gè)物體處于某一確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它的動(dòng)能也就對(duì)應(yīng)于某一確定值，因此動(dòng)能是狀態(tài)量。試比較下列每種情況下，甲、乙兩物體的動(dòng)能：(除下列點(diǎn)外，其他情況相同) 物體甲的速度是乙的兩倍； 物體甲向北運(yùn)動(dòng)，乙向南運(yùn)動(dòng)； 物體甲做直線運(yùn)動(dòng)，乙做曲線運(yùn)動(dòng)； 物體甲的質(zhì)量是乙的一半?？偨Y(jié)：動(dòng)能是標(biāo)量，與速度方

3、向無關(guān)；動(dòng)能與 速度的平方成正比，因此速度對(duì)動(dòng)能的 影響更大。3動(dòng)能定理(1)動(dòng)能定理的推導(dǎo)問題：將剛才推導(dǎo)動(dòng)能公式的例子改動(dòng)一下：假設(shè)物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經(jīng)過一段位移s，速度達(dá)到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動(dòng)能間又存在什么關(guān)系呢？分析： 外力F做功：W1Fs 摩擦力f做功：W2-fs（1）動(dòng)能定理：外力對(duì)物體所做的總功等于物 體動(dòng)能的增加。（2）公式：W總Ek2-Ek1Ek用W總表示外力對(duì)物體做的總功，用Ek1表示物體初態(tài)的動(dòng)能，用Ek2表示末態(tài)動(dòng)能。(3)對(duì)動(dòng)能定理的理解a對(duì)外力對(duì)物體做的總功的理解有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)，而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)

4、。因此它們做的功就有正、負(fù)之分，總功指的是各外力做功的代數(shù)和；又因?yàn)閃總W1+W2+F1s+F2s+F合s，所以總功也可理解為合外力的功。b對(duì)該定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動(dòng)能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。c對(duì)定理中“增加”一詞的理解由于外力做功可正、可負(fù)，因此物體在一運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動(dòng)能一定增大，它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差，或稱為“改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。d對(duì)狀態(tài)與過程關(guān)系的理解功是伴隨一個(gè)物

5、理過程而產(chǎn)生的，是過程量；而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。4、例題講解或討論例1一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（ ） A合外力一定對(duì)物體做功，使物體動(dòng)能改變B物體所受合外力一定不為零C合外力一定對(duì)物體做功，但物體動(dòng)能可能不變D物體加速度一定不為零B D例2在水平放置的長直木板槽中，一木塊以 6.0米/秒 的初速度開始滑動(dòng)。滑行4.0米后速度減為4.0米/ 秒，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可 以向前滑行多遠(yuǎn)？解：設(shè)木板槽對(duì)木塊摩擦力為f，木塊質(zhì)量為m，據(jù) 題意使用動(dòng)能定理有： 二式聯(lián)立可得：s23.2米，即木塊還可滑行3.2米(1)明確研究對(duì)象及所研究的物理過程。 (2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示)，根據(jù)動(dòng)能定理列出方程W總Ek2-Ek1)(4)求解方程、分析結(jié)果5、動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟：1對(duì)動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。2對(duì)動(dòng)能定理的內(nèi)