探究外力做功与动能变化的关系(理论和实践课时).ppt

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1、浪浪舟舟外力做功与动能变化的关系外力做功与动能变化的关系外力做功与动能变化的关系外力做功与动能变化的关系普通高中物理课程标准实验教科书普通高中物理课程标准实验教科书(必修必修2)2)浪浪舟舟坦克新坦克新“杀手杀手”“动能导弹动能导弹”闪亮登场闪亮登场 世界上第一种依靠世界上第一种依靠超高速直接碰撞来摧毁超高速直接碰撞来摧毁目标的专用反坦克武器目标的专用反坦克武器系统系统“动能导弹动能导弹”,已经研制成功。这种导已经研制成功。这种导弹在助推发动机作用下弹在助推发动机作用下可达到约可达到约15241524米米/秒的超秒的超高速，而且速度不会逐高速，而且速度不会逐渐衰减，一直维持到摧渐衰减，一直维持

2、到摧毁目标。毁目标。人民网人民网 怎样获得很大的动能呢？怎样获得很大的动能呢？浪浪舟舟从做功的角度谈一谈以下问题：出站的列车，速度越来越快，它的动能为什么增加？出站的列车，速度越来越快，它的动能为什么增加？匀速行驶的列车，它的动能为什么不变？匀速行驶的列车，它的动能为什么不变？猜想：猜想：u动能的变化应该是由动能的变化应该是由什么力的功决定的？什么力的功决定的？1、交流与讨论：合力功合力功？一一一一.探究外力做功与动能变化的关系探究外力做功与动能变化的关系探究外力做功与动能变化的关系探究外力做功与动能变化的关系浪浪舟舟 质量为质量为mm的物体，在一恒定拉力的物体，在一恒定拉力F F的作用下，以

3、初速度的作用下，以初速度v v1 1沿水平面匀加速，经位移沿水平面匀加速，经位移s s后速度增加到后速度增加到v v2 2，已知物体与水平，已知物体与水平面之间的摩擦力恒为面之间的摩擦力恒为f f，试结合牛顿第二定律和运动学公式导，试结合牛顿第二定律和运动学公式导出合外力做功与物体动能变化的关系。出合外力做功与物体动能变化的关系。Ffv1v2m2、理论分析与论证：GNa浪浪舟舟合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。公式：公式：即：即：位置莫颠倒位置莫颠倒!合力功末动能初动能二二二二.动能定理动能定理动能定理动能定理 【意义意义意义意义】：动能定理揭示了

4、物体动能定理揭示了物体动能变化动能变化的原因是的原因是合外力合外力做功做功的结果，为研究物理问题提供了新思路。的结果，为研究物理问题提供了新思路。当合外力对物体做正功当合外力对物体做正功(W0)(W0)时，时，E Ek2k2EEk1k1，动能增加；，动能增加；当合外力对物体做负功当合外力对物体做负功(W0)(W0)时，时，E Ek2k2EEk1k1，动能减小。，动能减小。浪浪舟舟【例例例例1 1 1 1】一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量mm5.05.010103 3kgkg，起飞过程中从静止开始滑，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为跑的路程为S S5.35.310102 2mm时，达到起

5、飞速度时，达到起飞速度v v60m/s.60m/s.在此过程中飞机受在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的到的平均阻力是飞机重量的0.020.02倍倍(k k0.02)0.02)，求飞机受到的牵引力，求飞机受到的牵引力.四四四四.动能定理的初步应用动能定理的初步应用动能定理的初步应用动能定理的初步应用FfV0=0S=5.3102mFf“旧”思想:“新”思路:飞机的起飞过程，由动能定理飞机的起飞过程，由动能定理“合合”有有：V=60m/s浪浪舟舟四四四四.动能定理的初步应用动能定理的初步应用动能定理的初步应用动能定理的初步应用h hV=?V0VxVyyx“新”思路:【例例例例2 2】如图，如图

6、，如图，如图，一小球从离地一小球从离地h h高度处以初速度高度处以初速度v v0 0水平抛出，求小球着地时的水平抛出，求小球着地时的速度大小速度大小?“旧”思想:对球的平抛过程用动能定理：对球的平抛过程用动能定理：浪浪舟舟四四四四.动能定理的应用动能定理的应用动能定理的应用动能定理的应用V0h hV0V1V2V3【变式变式变式变式】从同一高度以相同速率从同一高度以相同速率从同一高度以相同速率从同一高度以相同速率v v0 0分别把三个球水平、斜向上，竖直向下抛分别把三个球水平、斜向上，竖直向下抛分别把三个球水平、斜向上，竖直向下抛分别把三个球水平、斜向上，竖直向下抛出，忽略空气阻力，则它们落地时的速度大小关系如何出，忽略空气阻力，则它们落地时的速度大小关系如何出，忽略空气阻力，则它们落地时的速度大小关系如何出，忽略空气阻力，则它们落地时的速度大小关系如何?用动能定量解题用动能定量解题只需考虑初末状只需考虑初末状态动能的变化态动能的变化,而而忽略中间过程忽略中间过程,使使问题大大简化问题大大简化!