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《动能和动能定理》机械能守恒定律PPT优质课件

《动能和动能定理》机械能守恒定律PPT优质课件

发布于:2020-05-03 14:24:26

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《动能和动能定理》机械能守恒定律PPT优质课件

第一部分内容:核心素养目标

理解动能的概念及动能定理。

经历动能概念的建立过程,提高演绎推理能力,会用动能定理解决力学中的实际问题。

科学态度与责任

感知生活中动能定理的应用,提高理论与实践相结合的能力

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动能和动能定理PPT,第二部分内容:课前学习

知识点一 动能的表达式

如图甲所示,是古代战争中攻击城门的战车,战车上装有一根质量很大的圆木,有很多士兵推着以很大的速度撞击城门,轻而易举地将城门撞破。圆木的质量很大,速度很大时,是为了增加圆木的什么能?

如图乙所示,人用铁锤打击石头时为什么要用质量较大的铁锤,还要高高抡起来?这样可以增大铁锤打击石头时的什么能?

1.定义:在物理学中用“_________”这个量表示物体的动能。

2.表达式

Ek=_______。

在国际单位制中是_______,符号为______。1 kg(m/s)2=1 N•m=1 J。

[思考判断]

(1)凡是运动的物体都具有动能。(     )

(2)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。(    )

(3)动能不变的物体,一定处于平衡状态。(     )

(4)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。(     )

初中学过动能

物体由于运动而具有的能,叫作动能。

质量相同的物体,运动的速度越大,动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,动能越大。

动能的“三性”

(1)相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。

(2)标量性:动能是标量,没有方向。

(3)瞬时性:动能是状态量。

知识点二 动能定理

1.推导:如图所示,物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l,速度由v1增加到v2,此过程力F做的功为W。

2.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中______________。

3.表达式:W=__________。动能定理中的功“W”指合力做的功。

4.适用范围:既适用于__________做功,也适用于_________做功;既适用于________运动,也适用于________运动。

[思考判断]

(1)合力做正功,物体动能可能减小。(    )

(2)运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变。(    )

(3)物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化。(    )

(4)若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零。(     )

(5)物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化。(     )

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动能和动能定理PPT,第三部分内容:核心探究

核心要点一 对动能和动能定理的理解

1.动能与速度的三种关系

(1)数值关系:Ek=12mv2,质量一定时,速度v越大,动能Ek越大。

(2)瞬时关系:动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对应关系。

(3)变化关系:动能是标量,速度是矢量,质量一定的物体当动能发生变化时,物体的速度(大小)一定发生了变化;当速度发生变化时,可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变。

2.对动能定理的理解

(1)对“力”的两点理解

①“力”可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,它们可以同时作用,也可以不同时作用。

②“力”既可以是恒力,也可以是变力。

(2)公式中“=”体现的三个关系

3.合力做功与动能变化的关系

[试题案例]

[例1] 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是(  )

A.合外力为零,则合外力做功一定为零

B.合外力做功为零,则合外力一定为零

C.合外力做功越多,则动能一定越大

D.动能不变,则物体合外力一定为零

[针对训练1] (多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一段距离使物体的速度增大为2v,则(  )

A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量

B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍

C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功

D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍

核心要点二 动能定理的应用

1.应用动能定理解题的注意事项

(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。

(2)动能定理的表达式是一个标量方程,但在应用动能定理时,需要明确各力做功的正、负。

2.对动能定理的几点说明

[试题案例]

[例2] 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5 m,轨道CD足够长,且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30 m、h2=1.35 m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;

(2)小滑块最终停止的位置距B点的距离。

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