高考物理總復習課件動能定理及其應用

高考物理總復習課件動能定理及其應用匯報人：XX20XX-01-24目錄contents動能定理基本概念與公式典型例題分析與解題思路動能定理在圓周運動中應用動能定理在碰撞問題中應用動能定理在連接體問題中應用動能定理在電磁感應中綜合應用總結回顧與拓展延伸01動能定理基本概念與公式物體由于運動而具有的能量，用符號$E_k$表示。動能定義$E_k=frac{1}{2}mv^2$，其中$m$是物體的質(zhì)量，$v$是物體的速度。表達式動能定義及表達式合外力對物體所做的功等于物體動能的變化。$W=DeltaE_k=E_{k2}-E_{k1}$，其中$W$是合外力對物體所做的功，$DeltaE_k$是物體動能的變化量，$E_{k2}$和$E_{k1}$分別是物體在末狀態(tài)和初狀態(tài)的動能。動能定理內(nèi)容數(shù)學表達式動能定理表述適用范圍動能定理適用于恒力和變力做功、直線運動和曲線運動等各種情況。適用條件動能定理的適用條件是合外力對物體做功，且不考慮其他能量的轉(zhuǎn)化。當涉及其他能量（如重力勢能、彈性勢能等）的轉(zhuǎn)化時，需要綜合考慮能量守恒定律。適用范圍和條件02典型例題分析與解題思路解題思路01首先確定研究對象，分析物體受力情況，根據(jù)動能定理列方程求解。典型例題02一個質(zhì)量為m的物體在水平面上受到恒力F的作用，從靜止開始運動，經(jīng)過時間t后，物體的動能增加了多少？解題步驟03確定研究對象為物體，分析物體受力情況，受恒力F和摩擦力f的作用，根據(jù)動能定理有$Fs-fs=DeltaE_k$，其中s為物體在時間t內(nèi)的位移，$DeltaE_k$為物體動能的增加量。單一物體運動問題010203解題思路對于多物體系統(tǒng)，需要分別對每個物體應用動能定理，并結合相互作用力求解。典型例題兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體通過輕繩相連，在水平面上做勻加速直線運動，已知輕繩的拉力為T，求兩物體的加速度和動能。解題步驟分別對m1和m2應用動能定理，有$Ts_1-fs_1=DeltaE_{k1}$和$Ts_2-fs_2=DeltaE_{k2}$，其中s1和s2分別為兩物體在時間t內(nèi)的位移，$DeltaE_{k1}$和$DeltaE_{k2}$分別為兩物體動能的增加量。根據(jù)牛頓第二定律有$T-f_1=m_1a$和$T-f_2=m_2a$，聯(lián)立以上方程可求解加速度和動能。多物體系統(tǒng)運動問題解題思路對于變力做功問題，可以通過微元法將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功進行求解。一個質(zhì)量為m的物體在水平面上受到一個隨位移線性增大的變力F(x)=kx的作用，從靜止開始運動，經(jīng)過位移s后，物體的動能增加了多少？將物體的運動過程劃分為無數(shù)個微小的位移段$Deltax$，在每個微小的位移段內(nèi)，變力可以近似看作恒力，其做功為$F(x)Deltax$。將所有微小位移段內(nèi)的功累加起來，即得到整個過程中變力所做的功$W=int_{0}^{s}{F(x)dx}=int_{0}^{s}{kxdx}=frac{1}{2}ks^2$。根據(jù)動能定理有$W=DeltaE_k$，即物體的動能增加了$frac{1}{2}ks^2$。典型例題解題步驟變力做功問題03動能定理在圓周運動中應用輕繩一端固定，另一端系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動。由于輕繩只能提供拉力，故小球在最高點至少具有重力提供的向心力，才能通過最高點。繩模型輕桿一端固定，另一端系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動。由于輕桿既能提供拉力，又能提供支持力，故小球在最高點可以沒有速度。桿模型小球在豎直放置的光滑管道內(nèi)做圓周運動。與桿模型類似，小球在最高點可以沒有速度。管道模型豎直平面內(nèi)圓周運動圓錐擺模型細繩一端系一小球，另一端固定，當細繩繞其固定端在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。此時小球受到的重力和細繩的拉力都在豎直方向上，細繩的拉力提供向心力?；疖囖D(zhuǎn)彎模型火車在水平面內(nèi)做勻速圓周運動?；疖囀艿降闹亓椭С至ζ胶?，軌道對火車的側壓力提供向心力。水平面內(nèi)圓周運動斜面上的圓周運動通常涉及到重力、支持力和摩擦力等力的作用。在分析這類問題時，需要特別注意物體在斜面上的受力情況，以及這些力對物體運動的影響。在斜面上的圓周運動中，物體可能受到指向圓心的靜摩擦力或滑動摩擦力。這些摩擦力的大小和方向取決于物體的運動狀態(tài)和斜面的傾角等因素。在分析斜面上的圓周運動時，還需要注意物體在最高點和最低點的受力情況和運動狀態(tài)。在這些特殊位置，物體的受力情況和運動狀態(tài)可能會發(fā)生變化，需要特別留意。斜面上圓周運動04動能定理在碰撞問題中應用010204完全彈性碰撞碰撞前后系統(tǒng)動能守恒碰撞前后系統(tǒng)動量守恒恢復系數(shù)為1，無能量損失碰撞后兩物體速度交換03碰撞后兩物體粘在一起，具有共同速度碰撞前后系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動能損失最大，恢復系數(shù)為0碰撞后系統(tǒng)動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或其他形式的能量01020304完全非彈性碰撞碰撞前后系統(tǒng)動量守恒碰撞后兩物體速度不交換，但有一定程度的變形和能量損失系統(tǒng)動能部分損失，恢復系數(shù)介于0和1之間需要根據(jù)具體情況分析動能損失和恢復系數(shù)部分非彈性碰撞05動能定理在連接體問題中應用連接體各部分運動狀態(tài)相同，可視為一個整體進行分析。整體性相對性約束性連接體各部分間存在相對運動，需分別對各部分進行分析。連接體各部分間存在相互作用力，這些力對運動狀態(tài)產(chǎn)生影響。030201連接體運動特點分析連接體間的相互作用力為內(nèi)力，外界對連接體的作用力為外力。內(nèi)力與外力根據(jù)牛頓第三定律，連接體間的相互作用力等大反向。作用力與反作用力在平衡狀態(tài)下，連接體間相互作用力滿足平衡條件；在非平衡狀態(tài)下，需結合運動學公式進行分析。平衡態(tài)與非平衡態(tài)連接體間相互作用力分析選擇研究對象分析受力情況應用動能定理結合其他規(guī)律連接體動能定理應用01020304根據(jù)題目要求，選擇單個物體或多個物體組成的系統(tǒng)為研究對象。對研究對象進行受力分析，明確各力的做功情況。根據(jù)動能定理列方程求解，注意選取的初末狀態(tài)及對應的動能變化。在復雜問題中，可結合動量守恒定律、機械能守恒定律等規(guī)律進行綜合分析。06動能定理在電磁感應中綜合應用產(chǎn)生條件導體回路中的磁通量發(fā)生變化。電磁感應現(xiàn)象當導體在磁場中運動時，會在導體中產(chǎn)生感應電動勢，從而產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象。磁通量的概念磁通量是描述磁場分布情況的物理量，表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)。電磁感應現(xiàn)象及產(chǎn)生條件

法拉第電磁感應定律及計算法拉第電磁感應定律導體回路中感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比。感應電動勢的計算公式e=-n(dΦ)/(dt)，其中e為感應電動勢，n為線圈匝數(shù)，Φ為磁通量，t為時間。磁通量的計算Φ=BS，其中B為磁感應強度，S為與磁場方向垂直的面積。合外力對物體所做的功等于物體動能的變化。動能定理的內(nèi)容通過計算安培力做功，利用動能定理求解物體的速度、位移等物理量。動能定理在電磁感應中的應用W=Fs，其中F為安培力，s為導體在磁場中的位移。安培力做功的計算在處理電磁感應問題時，可以結合動能定理和能量守恒定律，分析能量的轉(zhuǎn)化和守恒情況。動能定理與能量守恒的結合動能定理在電磁感應中綜合應用07總結回顧與拓展延伸動能定理的基本內(nèi)容動能定理的表達式動能定理的適用條件動能定理的優(yōu)勢關鍵知識點總結回顧合外力對物體所做的功等于物體動能的變化。適用于恒力做功、變力做功、直線運動、曲線運動等多種情況。$W_{合}=DeltaE_{k}$，其中$W_{合}$為合外力做的功，$DeltaE_{k}$為物體動能的變化。在某些情況下，使用動能定理比使用牛頓運動定律和運動學公式更為簡便。動能定理與機械能守恒定律的區(qū)別動能定理是描述物體動能變化與合外力做功之間的關系，而機械能守恒定律是描述物體機械能（動能和勢能之和）守恒的條件。兩者不能混淆。動能定理中的總功與重力做功的區(qū)別在動能定理中，總功指的是所有外力對物體所做的功之和，包括重力、彈力等。而重力做功僅指重力對物體所做的功。在計算時，要注意區(qū)分。動能定理與動量定理的區(qū)別動能定理描述的是物體動能的變化與合外力做功之間的關系，而動量定理描述的是物體動量的變化與合外力的沖量之間的關系。兩者雖然都涉及到力和時間的積累效應，但研究對象和物理意義不同。易錯易混點辨析澄清高考熱點預測與拓展延伸在某些問題中，既涉及到動能的變化又涉及到勢能的轉(zhuǎn)化，