物理动能和动能定理.ppt

探究外力做功与物体动能变化的关系 * * 动能 动能定理 一、动能 物体由于运动而具有的能叫动能,其表达式为: 二、动能定理 （1） 式中W合是各个外力对物体做功的总和， ΔEK是做功过程中始末两个状态动能的增量. 合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理. 在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s，即可得 动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得： §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 理论推导一 如图所示，质量为m的物体，在一恒定拉力F作用下，沿光滑的水平面以速度v1开始运动，经位移s后速度增加到 v2，你能否根据牛顿第二定律和运动学公式导出合外力所做的功与物体动能变化的关系？ v1 v2 F s F m §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 合外力对物体做的功： 根据牛顿第二定律： 由运动学公式： 变形得： 联立各式得： 即： 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 理论推导二 上题中，如物体还受一恒定的摩擦力f作用，合外力对物体所做的功与物体动能的变化又有什么关系？ W=Fs－fs 即W = §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 理论推导二 ⑵、当合外力对物体做正功时，W0，Ek2Ek1，动能增加；当合外力对物体做负功时，W0，Ek2Ek1，动能减小。 ⑴、W表示合力的功， Ek1、Ek2分别表示物体在初、末状态的动能。 Ek1、Ek2的位置不能交换！ 三、对动能定理的理解 1、如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的 W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W合=W1+W2+W3+…… 2、应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关. 即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节． 3、动能定理的研究对象是质点． 4、动能定理对变力做功情况也适用．动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的,但对变力做功情况亦适用. 动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题. 5、对合外力的功 (总功) 的理解 ①可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功 ②求总功有两种方法： 一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 ΣW＝ΣF×S ×cos ? ?为合外力与位移的夹角 另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即 ΣW＝W1 +W2+W3+…… §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 猜一猜 物体动能的变化与合外力对它做的功可能存在什么样的定量关系？ 实验目的 探究合外力做功与物体动能变化的关系？ §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 实验方法 利用打点计时器研究自由落体运动中重力做功与物体动能变化的关系？ §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 实验原理和数据 1、重力做功： 2、动能的变化： 3、质量m不用测量 ——h用刻度尺测量 ——v用 计算 * * * *