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《動能和動能定理》機械能守恒定律PPT

《動能和動能定理》機械能守恒定律PPT 詳細介紹:

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《動能和動能定理》機械能守恒定律PPT

第一部分內(nèi)容:必備知識·素養(yǎng)奠基

一、動能

【思考】如圖所示是古代戰(zhàn)爭中攻擊城門的戰(zhàn)車,戰(zhàn)車上裝有一根質(zhì)量很大的圓木,有很多士兵推著戰(zhàn)車使圓木以很大的速度撞擊城門,輕而易舉地將城門撞破。圓木的質(zhì)量很大,速度很大時,是為了增加圓木的什么能?

提示:動能。

1.物體由于運動而具有的能量叫作_____。

2.動能的表達式:Ek=______。

3.動能是標量,_____量(選填“狀態(tài)”或“過程”)。

4.單位:焦耳(J)。

二、動能定理

【思考】如圖所示,F為物塊所受的合外力,力F在位移為l上做的功W合。

(1)物塊的動能如何變化?

(2)合外力做的功W合和動能的變化ΔEk相等嗎?

提示:(1)增加。

(2)相等。

1.推導過程:

2.內(nèi)容:力在一個過程中對物體做的___,等于物體在這

個過程中___________。

3.表達式:W=    

... ... ...

動能和動能定理PPT,第二部分內(nèi)容:關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成

一 動能的性質(zhì)

1.動能的“三性”:

(1)相對性:選取不同的參考系,物體的速度不同,動能也不同,一般以地面為參考系。

(2)標量性:動能是標量,沒有方向。

(3)狀態(tài)量:動能是表征物體運動狀態(tài)的物理量,與物體的運動狀態(tài)(或某一時刻)的速度相對應。

2.動能與速度的三種關(guān)系:

(1)數(shù)值關(guān)系:Ek=  mv2,同一物體,速度v越大,動能Ek越大。

(2)瞬時關(guān)系:動能和速度均為狀態(tài)量,二者具有瞬時對應關(guān)系。

(3)變化關(guān)系:動能是標量,速度是矢量。當動能發(fā)生變化時,物體的速度(大小)一定發(fā)生了變化,當速度發(fā)生變化時,可能僅是速度方向的變化,物體的動能可能不變。

【思考·討論】

如圖,A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量,球從斜面上滾下,靜止在地面上的紙盒被碰后,滑行一段距離停下來。你認為物體的動能可能與哪些因素有關(guān)?(物理觀念)

提示:物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。

【典例示范】

下列關(guān)于動能的說法,正確的是(  )

A.汽車的動能一定比火車的動能小

B.汽車的動能有可能比火車的動能大

C.速度相同的汽車和火車一定具有相同的動能

D.質(zhì)量相同的兩輛汽車一定具有相同的動能

【解析】選B。由于不明確汽車和火車的速度關(guān)系,故無法確定動能間的大小關(guān)系,故A錯誤;汽車的質(zhì)量雖然小,但如果汽車的速度大于火車的速度,則汽車的動能有可能比火車的動能大,故B正確;速度相同的汽車和火車由于具有不同的質(zhì)量,故不具有相同的動能,故C錯誤;質(zhì)量相同的兩輛汽車速度并不一定相同,故不一定具有相同的動能,故D錯誤。

【素養(yǎng)訓練】

1.對于一定質(zhì)量的物體,以下說法中正確的是(  )

A.動能不變,速度一定不變  

B.速度變化,動能一定變化

C.速度不變,動能可能改變

D.動能變化,速度一定改變

【解析】選D。動能不變,速度大小一定不變,但是方向可以改變,如勻速圓周運動,故A錯誤;速度方向改變,大小不變,動能不變,如勻速圓周運動,故B錯誤;速度不變,動能一定不變,故C錯誤;動能變化,則速度一定發(fā)生變化,故D正確。

2. 體積相等的鐵球和木球在水平地面上以相同的速度做勻速直線運動,它們的動能大小關(guān)系有(  )

A.鐵球的動能大 B.木球的動能大

C.兩球動能一樣大 D.無法判斷

【補償訓練】

下列關(guān)于動能的說法中,正確的是(  )

A.物體的動能不變,則其速度也一定不變

B.物體的速度不變,則其動能也不變

C.物體在合外力作用下做變速運動,動能一定變化

D.物體的動能不變,所受的合外力必定為零

【解析】選B。在勻速圓周運動中,動能不變,速度時刻改變,A錯誤;速度不變,是指大小和方向都不變,所以動能不變,B正確;物體在合外力作用下做變速運動,如勻速圓周運動,則動能不變,故C錯誤;物體的動能不變,說明物體所受的合外力不做功或做功的代數(shù)和為零,所以合外力不一定為零,D錯誤。

二 動能定理的含義

1.W的含義:包含物體重力在內(nèi)的所有外力所做功的代數(shù)和。

2.W與ΔEk的關(guān)系:合力做功是引起物體動能變化的原因。

(1)合力對物體做正功,即W >0,ΔEk>0,表明物體的動能增大。

(2)合力對物體做負功,即W< 0,ΔEk < 0,表明物體的動能減小。

(3)如果合力對物體不做功,則動能不變。

3.動能定理的實質(zhì):功能關(guān)系的一種具體體現(xiàn),物體動能的改變可由合外力做功來度量。

【典例示范】

質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,AB的水平距離為s。下列說法正確的是(  )

A.重力對小車所做的功是mgh

B.合力對小車做的功是  mv2+mgh

C.推力對小車做的功是Fs

D.阻力對小車做的功是Fs- mv2-mgh

【素養(yǎng)訓練】

1.下列關(guān)于運動物體的合力做功和動能、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

【解析】選C。物體做變速運動,速度一定變化,合外力一定不為零,但速度大小不一定變化,所以動能不一定變化,故A錯誤;若合外力對物體做功為零,合外力不一定為零,可能是由于合外力方向與速度方向始終垂直,如勻速圓周運動,合外力不為零,故B錯誤;物體的合外力做功,由動能定理知物體的動能一定變化,則它的速度大小一定發(fā)生變化,故C正確;物體的動能不變,所受的合外力做功一定為零,但合外力不一定為零,故D錯誤。

... ... ...

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