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第 2 章 能的转化与守恒 PowerPoint PPT Presentation


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第 2 章 能的转化与守恒. 第 1 节 动能的改变. 高一物理备课组 汪小青. 1. 动能. 物体由于 运动 而具有的能量叫做动能。. 探找物体动能表达式. F. F. v 1. v 2. l. 设质量为 m 的某物体,在与运动方向总相同的恒力 F 的作用下发生一段位移 l ,速度由 v 1 增加到 v 2 ,如图所示。试寻求这个过程中力 F 做的功与 v 1 、 v 2 的关系?. 结果与思考. W = mv 2 2 /2 - mv 1 2 /2. 初态和末态的表达式均为“ mv 2 /2” ,这个 “ mv 2 /2” 代表什么?.

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第 2 章 能的转化与守恒

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Presentation Transcript


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第2章 能的转化与守恒

第1节 动能的改变

高一物理备课组 汪小青


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1.动能

物体由于运动而具有的能量叫做动能。


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探找物体动能表达式

F

F

v1

v2

l

设质量为m的某物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系?


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结果与思考

W=mv22/2-mv12/2

初态和末态的表达式均为“mv2/2”,这个“mv2/2”代表什么?


2

2.物体动能的表达式

单位:焦耳(J),状态量

Ek=mv2/2

m为物体的质量

v为物体的瞬时速度


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解释现象

大口径穿甲弹

扑克穿木板

飞针穿玻璃


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随堂练习

单项

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,汽车的动能是原来2倍的是:A、质量不变,速度变为原来的2倍

B、质量和速度都变为原来的2倍

C、质量减半,速度变为原来的2倍

D、质量变为原来2倍,速度减半


2

随堂练习

单项

当重力对物体做正功时,物体的重力势能和动能可能的变化情况,下面哪些说法正确:A、重力势能一定增加,动能一定减小

B、重力势能一定减小,动能一定增加

C、重力势能不一定减小,动能一定增加

D、重力势能一定减小,动能不一定增加


2

随堂练习

多项

关于动能的理解,下列说法正确的是:A、动能不变的物体,一定处于平衡状态

B、动能不可能是负的

C、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

D、物体的加速度为零,其动能不变


2

3.动能定理

改写

W=mv22/2-mv12/2

W=Ek2-Ek1

力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化即末动能减去初动能。


2

3.动能定理理解

W=Ek2-Ek1

合力做的功即总功

末动能

初动能

说明:对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速;直线运动、曲线运动;时间长或多过程、瞬间过程都能运用。


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小结

1、物体的动能表达式:

Ek=mv2/2

2、动能定理:

W合=Ek2-Ek1

W合=mv22/2-mv12/2


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随堂练习

A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中:

A.A获得的动能大

B.B获得的动能大

C.A、B获得的动能一样大

D.无法比较谁获得的动能大

F

单项


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随堂练习

一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下,试求汽车受到的阻力F阻大小。

答案

mv02/2l


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随堂练习

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,相同的物理量是:

A.动能

B.速度

C.速率

D.重力所做的功

多项


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ヲ第二课时

知识点:动能定理

W合=Ek2-Ek1

W=W1+W2+W3+…

W=F合lcosα

W合=mv22/2-mv12/2

动能定理的应用举例

方法指导:涉及只关注某过程的初、末状态,不需考虑过程细节,尤其是求变力功、曲线运动、多过程、瞬间过程更有优势!


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A.常规题

一架喷气式飞机,质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l=530m时,达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力F阻是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。(g取10m/s2)

答案

1.8×104N


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单项

一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m,这时物体的速度是2m/s,下列说法正确的是:A、手对物体做功10J

B、合外力对物体做功12J

C、合外力对物体做功2J

D、物体克服重力做功2J


2

B.变力功

足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球,使足球以10m/s的速度飞出,假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N,球在水平面上运动了20m后停止,那么人对足球做的功为:A、8000J

B、4000J

C、15J

D、无法确定

单项


2

一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,细线偏离竖直方向的角度为θ,如图所示。则拉力F做的功是:

A. mgLcosθ

B. mgL(1-cosθ)

C. FLcosθ

D. FL

单项


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答案

(1)kmgvmax(2)(vmax2+2kgx)/2kgvmax

一辆汽车的质量为m,从静止开始起动,沿水平路面前进了x后,达到了最大行使速度vmax,设汽车的牵引力功率保持不变,所受阻力为车重的k倍,求:

(1)汽车的牵引力功率

(2)汽车从静止开始到匀速运动所需时间


2

C.曲线运动

运动员用力将一质量为m的铅球从离地为h高处以初速度v0斜向上推出,当它落到地面时速度为v,则在此过程中铅球克服空气阻力所做的功等于:A、mgh-mv2/2-mv02/2

B、-mv2/2-mv02/2-mgh

C、mgh+mv02/2-mv2/2

D、mgh+mv2/2-mv02/2

单项


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D.多过程

如图所示,物体从高为h的斜面体的顶端A由静止开始滑下,滑到水平面上的B点静止,A到B的水平距离为S,求:

物体与接触面间的动摩擦因数(已知:斜面体和水平面都由同种材料制成,θ未知)

答案

h/s


2

如图4所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长l=3m,BC处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

答案

6J


2

质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落,钢球落入沙中,陷入h后静止,则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少?

答案

H

mg(H+h)/h

h


2

小结

应用动能定理解题一般步骤(尤其是变力功、曲线运动):

1.明确对象和过程:(通常是单个物体)

2.作二分析: ⑴受力分析

⑵运动情况及过程分析,确定初、末速度

3.确定各力做功及正负

4.建方程:

W合=mv22/2-mv12/2


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高考是怎样考的

单项

一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物块做的功等于(05辽宁):

A.物块动能的增加量

B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和

C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和

D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和


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