高一物理动能的改变.pptx

2.1 动能的改变大口径穿甲弹大口径穿甲弹大口径穿甲弹大口径穿甲弹龙卷风龙卷风原原子子弹弹爆爆炸炸复习:1 什么叫能量?能量是表示什么的物理量?一个物体能够对外做功,则这个物体具有能量能量是表示做功本领大小的物理量2 功和能量有什么关系?A 功和能量都是标量,单位:焦B 功是能量转化的量度C 功是过程量,能是状态量扑扑扑扑克克克克穿穿穿穿木木木木板板板板飞针穿玻璃飞针穿玻璃飞针穿玻璃飞针穿玻璃从刚才的几个场景中从刚才的几个场景中,同学们能否说说它们同学们能否说说它们包含物理学的哪些知识包含物理学的哪些知识?物体由于物体由于运动运动而具而具有的能量叫做动能。有的能量叫做动能。请同学们例举一些日常生活中应用动能的例子请同学们例举一些日常生活中应用动能的例子请同学们例举一些日常生活中应用动能的例子请同学们例举一些日常生活中应用动能的例子.1.1.动动能能 物体的动能大小跟物体的动能大小跟质量质量和和速度速度有关。有关。物体的物体的质量质量越大，越大，速度速度越大越大,动能动能越大越大。实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：1 1 1 1、m m m m相同，相同，相同，相同，h h h h越高，小球下落速度越大，动能越高，小球下落速度越大，动能越高，小球下落速度越大，动能越高，小球下落速度越大，动能越大。越大。越大。越大。2 2 2 2、h h h h相同，小球下落速度相同，相同，小球下落速度相同，相同，小球下落速度相同，相同，小球下落速度相同，m m m m越大，动能越大，动能越大，动能越大，动能越大。越大。越大。越大。2.物物体体动动能能的的表表达达式式Ekmv2/2mm为物体的质量为物体的质量为物体的质量为物体的质量v v为物体的瞬时速度为物体的瞬时速度为物体的瞬时速度为物体的瞬时速度单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳（J J）标标标标量，量，量，量，状态量状态量状态量状态量 关于动能的理解，下列说法正确的关于动能的理解，下列说法正确的是：是：A A A A、动能不变的物体，一定处于平衡状态动能不变的物体，一定处于平衡状态动能不变的物体，一定处于平衡状态动能不变的物体，一定处于平衡状态B B B B、动能不可能是负的动能不可能是负的动能不可能是负的动能不可能是负的C C C C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定一定质量的物体，动能变化时，速度一定一定质量的物体，动能变化时，速度一定一定质量的物体，动能变化时，速度一定 变化；但速度变化时，动能不一定变化变化；但速度变化时，动能不一定变化变化；但速度变化时，动能不一定变化变化；但速度变化时，动能不一定变化D D D D、物体的加速度为零，其动能不变物体的加速度为零，其动能不变物体的加速度为零，其动能不变物体的加速度为零，其动能不变随随堂堂练练习习多项多项多项多项随随堂堂练练习习质量为质量为50kg50kg的运动员，运动速度的运动员，运动速度为为8m/s8m/s。求他运动过程中动能是。求他运动过程中动能是多少？若这些能量全部转化为电多少？若这些能量全部转化为电能，能够使能，能够使100w100w的灯工作多少时的灯工作多少时间？间？1600J;16s质量为质量为m m的木块在长木板的木块在长木板B B上与上与B B一起以速一起以速度度v v向右运动，求木块的动能？向右运动，求木块的动能？分析：分析：1 1、以地面为参考系，木块相对地面的、以地面为参考系，木块相对地面的 速度为速度为v v，则动能，则动能E Ek k=mv=mv2 2/2/22 2、以木板、以木板B B为参考系，木块相对木板静为参考系，木块相对木板静 止，则动能为止，则动能为0 0动能具有动能具有相对性相对性 动能的计算与动能的计算与参考面参考面的选取有关，的选取有关，通常情况下，选择通常情况下，选择地面地面为参考平面。为参考平面。1kg.m1kg.m2 2/s/s2 2=1N.m=1J=1N.m=1J1 1）标量：速度变化动能不一定发生变化。）标量：速度变化动能不一定发生变化。2 2）状态量：）状态量：动能表达式中的动能表达式中的V V只能是瞬时速度。只能是瞬时速度。3 3）具有相对性，通常以地面为参考平面。）具有相对性，通常以地面为参考平面。理解：理解：表达式表达式:单位：单位：3.课课堂堂小小结结定义：定义：物体由于物体由于运动运动而具有的能量叫做动能。而具有的能量叫做动能。1.1.动能定理表述：外力对物体所做的总动能定理表述：外力对物体所做的总 功等于物体功等于物体动能的动能的变化变化。二、动能定理二、动能定理2 2、公式、公式:外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能3.动能定理理解WEk2Ek1末动能末动能末动能末动能初动能初动能初动能初动能合力做的合力做的合力做的合力做的功即总功功即总功功即总功功即总功说明：说明：.W.W是合外力所做的功是合外力所做的功 .动能定理也适用于变力做功。动能定理也适用于变力做功。.动能定理涉及一个过程，两个状态，动能定理涉及一个过程，两个状态，E EK2K2是末状是末状 态的动能，态的动能，E EK1K1初状态的动能，初状态的动能，.合外力做正功动能增加，合外力做负功功动能减合外力做正功动能增加，合外力做负功功动能减少。少。应用动能定理的解题步骤：应用动能定理的解题步骤：1 1、确定、确定研究对象研究对象，明确它的，明确它的运动过程运动过程。2 2、分析研究对象的、分析研究对象的受力受力情况，并计算各情况，并计算各 力所做的力所做的功功。3 3、确定物体运动的、确定物体运动的初、末状态初、末状态及对应的初、及对应的初、末状态的末状态的动能动能。4 4、应用、应用动能定理动能定理，求解结果。，求解结果。例题：一辆汽车以V1=60Km/s的速度行驶，司机突然发现在前方约S=30m处有一包东西，马上紧急刹车。设司机的反应时间t1=0.75s,刹车汽车与地面间的动摩擦因数=O.75,求汽车到达这包东西所在处的速度.解解:根据题意根据题意 汽车在汽车在t1=0.75s时间做匀速运动的位移时间做匀速运动的位移 S1=V1t1=16.70.75=12.5(m)所以从刹车到达这东西的位移所以从刹车到达这东西的位移 S2=S-S1=30-12.5=17.5(m)所以汽车到达这包东西所在处的速度所以汽车到达这包东西所在处的速度v2由动能定理得由动能定理得:总结总结1 1：动力学的：动力学的两条思路两条思路1 1、当所研究问题涉及、当所研究问题涉及 ，而不涉及而不涉及 时，应优先时，应优先考虑使用动能定理；考虑使用动能定理；2 2、如果涉及、如果涉及 或或 ，则应用牛顿第二定律和匀变速运，则应用牛顿第二定律和匀变速运动规律处理。动规律处理。位移位移时间时间加速度加速度时间时间学习目标：学习目标：1、理解功和能的关系。、理解功和能的关系。2、理解动能定理，会应用动能定理解、理解动能定理，会应用动能定理解决相关问题。决相关问题。3、体会用动能定理解题的优越性。、体会用动能定理解题的优越性。改变汽车的质量和速度，都能使汽改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面几种情况中，车的动能发生变化，在下面几种情况中，汽车的动能是原来汽车的动能是原来2 2倍倍的是的是：A A、质量不变，速度变为原来的质量不变，速度变为原来的2倍倍B B、质量和速度都变为原来的质量和速度都变为原来的2倍倍C C、质量减半，速度变为原来的质量减半，速度变为原来的2倍倍D D、质量变为原来质量变为原来2 2倍，速度减半倍，速度减半随随堂堂练练习习单项单项单项单项一质量为一质量为1 1kgkg的物体被人用手由静止向上提高的物体被人用手由静止向上提高1 1m m，这时物体的速度是，这时物体的速度是2 2m/sm/s，下列说法正确的，下列说法正确的是：是：A A、手对物体做功手对物体做功10J10JB B、合外力对物体做功合外力对物体做功12J12JC C、合外力对物体做功合外力对物体做功2J2JD D、物体克服重力做功物体克服重力做功2J2J(C)同一物体分别从高度相同，倾角不同同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是：的物理量是：A.A.动能动能 B.B.速度速度 C.C.速率速率 D.D.重力所做的功重力所做的功(ACD)例例7:7:如下图，三小球完全相同，均从离地面高如下图，三小球完全相同，均从离地面高H H处无处无初速释放，不计摩擦，求小球的落地速度大小。初速释放，不计摩擦，求小球的落地速度大小。小结：小结：应用动能定理处理问题时，不需要考虑物体运动细节、应用动能定理处理问题时，不需要考虑物体运动细节、运动方向，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便。运动方向，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便。4.4.不需要考虑物体运动细节，运动方向不需要考虑物体运动细节，运动方向典典型型应应用用答案：答案：瞬间力做功问题瞬间力做功问题例8:运动员踢球的平均作用力为运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静把一个静止的质量为止的质量为1kg的球以的球以10m/s的速度踢出的速度踢出,水平面水平面上运动上运动50m后停下后停下,则运动员对球做的功则运动员对球做的功?FS=50mvov=0求变力做功问题求变力做功问题如果运动员踢球时，球以如果运动员踢球时，球以10m/s10m/s迎面飞来迎面飞来,踢出速度踢出速度仍为仍为10m/s,10m/s,则运动员对球做的功为多少则运动员对球做的功为多少?典典型型应应用用答案：答案：50 J 0 例例2:2:物体质量为物体质量为1.5kg1.5kg，静止在光滑水平面上，受到，静止在光滑水平面上，受到水平力水平力F F1 1=10N=10N的恒力作用运动了的恒力作用运动了10m10m，接着又在方向，接着又在方向不变的水平恒力不变的水平恒力F F2 2=20N=20N作用下沿原方向运动了作用下沿原方向运动了10m10m，问此时物体运动（末）速度是多少？问此时物体运动（末）速度是多少？2.2.多过程，变力做功多过程，变力做功 典典型型应应用用答案答案20m/s20m/s例例3 3：质量为：质量为m的钢球从离坑面高的钢球从离坑面高H的高处的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，后静止，则沙坑对钢球的平均阻力则沙坑对钢球的平均阻力F阻阻大小是多少？大小是多少？h hHH答答答答案案案案mg(H+h)/h 2.2.多过程，变力做功多过程，变力做功 典典型型应应用用小结：小结：1.1.动能定理适用于单过程运动，也适用于多过程运动。动能定理适用于单过程运动，也适用于多过程运动。2.2.动能定理适用于恒力做功，也适用于变力做功。动能定理适用于恒力做功，也适用于变力做功。sFf 例例1、一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量 ，起飞过，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起时，达到起飞速度飞速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的机重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力）。求飞机受到的牵引力F。应用应用1：恒力：恒力+直线运动直线运动GFN1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。解题步骤解题步骤解题步骤解题步骤:1:1、2 2、3 3、4 4、5 5sF1F23 3确确定定各各力力做做功功4 4运动情况分析运动情况分析5 5建方程建方程2 2受受力力分分析析例题例题1 1、用拉力、用拉力F F使一个质量为使一个质量为m m的木箱由静止开的木箱由静止开始在水平冰道上移动了始在水平冰道上移动了s s，拉力，拉力F F跟木箱前跟木箱前进的方向的夹角为进的方向的夹角为，木箱与冰道间的摩，木箱与冰道间的摩擦因数为擦因数为，求木箱获得的速度？，求木箱获得的速度？瞬间力做功问题瞬间力做功问题例8:运动员踢球的平均作用力为运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静把一个静止的质量为止的质量为1kg的球以的球以10m/s的速度踢出的速度踢出,水平面水平面上运动上运动50m后停下后停下,则运动员对球做的功则运动员对球做的功?FS=50mvov=0求变力做功问题求变力做功问题如果运动员踢球时，球以如果运动员踢球时，球以10m/s10m/s迎面飞来迎面飞来,踢出速度踢出速度仍为仍为10m/s,10m/s,则运动员对球做的功为多少则运动员对球做的功为多少?典典型型应应用用答案：答案：50 J 0 例：某同学从高为例：某同学从高为例：某同学从高为例：某同学从高为h=5mh=5mh=5mh=5m高处，以高处，以高处，以高处，以v v v v0 0 0 0=8m/s=8m/s=8m/s=8m/s抛出一个质量抛出一个质量抛出一个质量抛出一个质量为为为为0.5kg0.5kg0.5kg0.5kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为12m/s12m/s12m/s12m/s，求：，求：，求：，求：（1 1 1 1）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功（2 2 2 2）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功?（g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2)解：抛球过程中，球的速度由零增加为抛出时的速度，解：抛球过程中，球的速度由零增加为抛出时的速度，解：抛球过程中，球的速度由零增加为抛出时的速度，解：抛球过程中，球的速度由零增加为抛出时的速度，故抛球时所做的功等于球出手时的动能，即：故抛球时所做的功等于球出手时的动能，即：故抛球时所做的功等于球出手时的动能，即：故抛球时所做的功等于球出手时的动能，即：橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理得：橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理得：橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理得：橡皮球抛出后，重力和空气阻力做功，由动能定理得：解得：解得：W Wf f=-5J=-5J例：某同学从高为例：某同学从高为例：某同学从高为例：某同学从高为h=5mh=5mh=5mh=5m高处，以高处，以高处，以高处，以v v v v0 0 0 0=8m/s=8m/s=8m/s=8m/s抛出一个质量抛出一个质量抛出一个质量抛出一个质量为为为为0.5kg0.5kg0.5kg0.5kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬时速度为12m/s12m/s12m/s12m/s，求：，求：，求：，求：（1 1 1 1）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功）该同学抛球时所做的功（2 2 2 2）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功）橡皮球在空中运动时克服空气阻力所做的功?（g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2)作业：作业：P27(4).(5)