動能和動能定理市賽一等獎

周南中學(xué)陳霖動能和動能定理長沙市周南中學(xué)智慧教學(xué)云課堂·高一物理眾志成城抗疫必勝我們知道運動的物體具有一定的能量。在物理學(xué)中，物體由于運動而具有的能叫動能。W∝v2猜想：動能和哪些因素有關(guān)？思考1學(xué)習(xí)重力勢能時，是從哪里開始入手分析的？這對我們討論動能有何啟示？一、探究動能表達(dá)式思考2一架在水平跑道上的飛機(jī)在牽引力的作用下（不計阻力），在起飛跑道上加速運動，速度越來越大，問：（1）從力與運動方面分析，哪些物理量有變化？（2）從功、能方面分析，什么力在做功，什么能發(fā)生了變化？思考3某物體質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒力F的作用下，沿光滑水平面發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2試用牛頓運動定律和運動學(xué)公式，推導(dǎo)出力F對物體做功的表達(dá)式。w組卷網(wǎng)mv1FmFlmv1FmFl1物體在恒力作用下做怎樣的運動？2物體加速度為多大？3從運動學(xué)角度分析，初、末速度和位移之間的關(guān)系4在這個過程中恒力做的功為多少？思路：根據(jù)牛頓第二定律物理學(xué)上就把這個具有特定意義的物理量叫動能。結(jié)論：合力F做的功等于“”的變化。合力F做的功：重力做的功：文字?jǐn)⑹觯褐亓ψ龅墓Φ扔凇癿gh”的變化。對比學(xué)習(xí)動能的表達(dá)式：1.單位：焦耳（J）2.矢標(biāo)性：標(biāo)量沒有負(fù)值，與物體的速度方向無關(guān)3.狀態(tài)量具有瞬時性，與物體的運動狀態(tài)（某一時刻的速度）相對應(yīng)4.動能具有相對性，選擇不同的參考系，物體的速度不同，動能不同，一般以地面為參考系，速度為合速度二、動能練一練我國發(fā)射的“神六”，質(zhì)量為8噸，，它的動能是多大？試比較下列每種情況下，甲、乙兩物體的動能除題意中提到的物理量外，其他物理情況相同①物體甲做直線運動，乙做曲線運動；②物體甲向北運動，乙向南運動；③物體甲的速度是乙的兩倍；④物體甲的質(zhì)量是乙的一半?？偨Y(jié)：動能是標(biāo)量，與速度方向無關(guān)；動能與速度的平方成正比，因此速度對動能的影響更大。有了動能的表達(dá)式后，前面我們推出的就可以寫成這個式子表明什么問題呢?請你用文字?jǐn)⑹鲆幌隆１砻鳎毫υ谝粋€過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論就叫做動能定理。1內(nèi)容：力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。2表達(dá)式：W＝E2－E1三、動能定理思考1動能定理中的W表示什么意義？的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1增加到v2的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff的作用下發(fā)生一段位移l，速度從v1減小到v2的物體在與運動方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面運動了一段位移l，受到的摩擦力為Ff，速度從v1變?yōu)関2動能定理中的功W的意義是合力做的功思考2動能定理是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下推出的。它是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運動的情況，該怎樣理解？當(dāng)物體受到的是變力，或運動軌跡是曲線時，我們?nèi)匀徊捎眠^去的方法，把過程分解為很多小段，認(rèn)為物體在每小段運動中受到的力是恒力，運動的軌跡是直線，這樣也能得到動能定理．正是因為動能定理適用于變力做功和曲線運動的情況，故在解決一些實際問題中才得到了更廣泛的應(yīng)用．外力的總功末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能1、合外力做功。2、外力做功之和。動能變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對應(yīng)。4對動能定理的理解：（1）合力對物體做的功的理解式子左邊的功與右邊的動能都是標(biāo)量（2）標(biāo)量性①②（3）對定理中“變化”一詞的理解①W合＞0，E2E1，△E0②W合＜0，E2E1，△E0＞＞＜＜合外力做正功則物體動能增加合外力做負(fù)功則物體動能減少既適用于恒力做功，也適合于變力做功。既適合于直線運動，也適合于曲線運動。（5）適用范圍功是過程量動能是狀態(tài)量動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系4對動能定理的理解：例題1一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=50×103g，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=53×102m時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的002倍。求飛機(jī)受到的牽引力。思路點撥1飛機(jī)的初速度多大？末速度多大？2飛機(jī)運動過程中水平方向受到哪些力的作用？各個力的大小和方向如何四、動能定理的應(yīng)用例題1一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=50×103g，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=53×102m時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的002倍。求飛機(jī)受到的牽引力。lFfGFN1找對象（常是單個物體）解：對飛機(jī)由動能定理有l(wèi)Ff3確定各力做功2運動情況分析2受力分析4建方程例題2一質(zhì)量為m速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停了下來。試求汽車受到的阻力。牛頓運動定律：由①②得F合=0-F阻=ma②由動能定理得分別用牛頓運動定律和動能定理求解①思考3做功的過程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程。在上面的例題中，阻力做功，汽車的動能到哪里去了？1關(guān)于物體的動能，下列說法正確的是A物體的質(zhì)量、速度不變，其動能一定不變B物體的動能不變，其速度一定不變C兩個物體中，速度大的動能也大D某一過程中物體的速度變化越大，其動能的變化一定越大A2下列關(guān)于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是A物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化B若合外力對物體做功為零，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物體的動能不變，所受的合外力必定為零C3如圖所示，物體在距斜面底端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的動摩擦因數(shù)均為04，斜面傾角為37°求物體能在水平面上滑行的距離sin37°＝06，cos37°＝084、質(zhì)量是2g的子彈，以300m/s的速度垂直射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s，子彈射穿木板的過程中的平均阻力是多大？5、運動員把質(zhì)量是500g的足球踢出后，某人觀察它在空中的運動情況，估計上升的最大高度是10m，在最高點的速度是20m/s，請你根據(jù)這個估計，計算運動員踢球時對球做的功。1