高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 动能和动能定理优质课ppt课件

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子弹被高速射出，则可击穿玻璃、木块甚至石头等。
台风、龙卷风等强烈的空气流动可以拔起大树、掀翻汽车甚至摧毁房屋。
风、子弹因运动而具有了对外做功的能力，物理上称这些物体具有了能量
物理学中把物体因运动而具有的能量称为动能
在船上加挂风帆，利用气流的动能推动帆船前进
风车和水车，利用气流和水流的动能从事各种生产活动。
物体动能的大小与哪些因素有关呢？
动能的大小与物体的质量和运动速度有关。物体的质量 m 越大，速度 v 越大，其动能就越大。
1、物理学中，物体的动能表示为：
质量10kg的小球从高20m平台落下，求落地时的动能（g=10m/s2)。
力做功与物体的动能有什么关系呢？
小车通过撞击对纸盒做功，使纸盒从静止开始运动，纸盒的动能从无到有。
滚动的保龄球具有动能，滚动过程速度越来越慢，保龄球动能减小。
是不是力做功导致了物体动能的变化呢？
在地面上滚动的足球速度越来越小
合外力 f，方向与运动方向相反
自由落体的物体速度越来越大
只受重力G，方向与运动方向相同
恒力做功与动能改变的关系
此实验的装置与“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置基本相同。
探究恒力做功与动能改变的关系
1、实验中如何平衡摩擦力？2、如何让小车所受的合力近似等于钩码的重力？为什么？
用细线通过定滑轮连接小车与钩码，纸带通过打点计时器与小车相连。实验中，通过改变钩码数量来改变小车所受拉力的大小，通过打点计时器打印出的纸带测量需要的量。
算出每次拉力做的功及相应的小车动能的改变量。比较二者之间的关系。
小车质量M、钩码质量m
小车质量0.2kg,拉力0.2N
合外力做功等于动能的变化
设一个物体的质量为 m，初速度为 v1，在与其运动方向相同的合外力 F 的作用下经过一段位移 s 后，速度增加到 v2
根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律
合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
1、合外力做功与物体动能变化
2、合外力做功也可以理解为外力做功的总和
3、动能定理在物体受到变力作用或做曲线运动的情况下也成立
1、在足球赛场上，某运动员用力踢出质量为1 kg的足球，使足球在水平方向上运动了30m，假设运动员踢球的平均作用力是200N则该运动员对足球做的功是（ ） A．6000 J B．500J C．200 J D．条件不足，无法确定
2、如图所示，一辆汽车正以v1 =72 km/h 的速度匀速直线行驶，司机发现在前方150m 处停有一故障车辆，马上进行刹车操作。设司机的反应时间t1 = 0.75 s，刹车时汽车受到的阻力为重力的1/2 。取重力加速度 g = 10 m/s2。请计算从发现故障车至停下，汽车在这段时间内发生的位移，据此判断这两辆车是否会相撞。
在司机的反应时间内，后车做匀速直线运动，位移 s1 = v1t1。后车刹车后，在水平方向只受到阻力F阻的作用，发生的位移为 s2。根据已知条件，运用动能定理即可求出 s2， 若 s1+s2 ＜ 150 m ，则两车不会相撞。
设后车刹车时所受阻力为 F阻；司机反应时间内后车的位移为 s1；从开始刹车到停止，后车的位移为 s2。后车受力分析如图所示。
由匀速直线运动公式可得
s1 = v1t1 = 20×0.75 m = 15 m
发现故障车至停下汽车发生的位移为
s = s1+s2 = 55 m
s ＜ 150 m，故两车不会相撞。
《 中华人民共和国道路交通安全法 》规定，机动车在道路上行驶，不得超过限速标志标明的最高时速。你能从物理学的角度说明该规定的理由吗？
运用动能定理不仅可以较简便地求解一些恒力做功问题，还可求解一些特殊情况下的变力做功问题。
3、雨滴在空中下落时会受到空气阻力，空气阻力 f 的大小与雨滴下落速率 v 的二次方成正比，即f = kv2，其中k为常数。若质量为m的雨滴，从高h处以初速度v0竖直加速下落，接近落地前开始做匀速直线运动。已知重力加速度为 g，求该雨滴从高处下落到地面的过程中，空气阻力对其所做的功。
①合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
④合外力对物体做的功可理解为外力对物体做功的总和
②合外力对物体做正功，物体动能增加； 合外力对物体做负功，物体动能减少；
⑤动能定理也适用于变力做功和曲线运动