[动能和动能定理ppt]动能定理

来源:教学设计 时间:2018-07-24 15:00:04 阅读:

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篇一:[动能定理]动能定理知识点总结

  动能定理是高中物理中必须掌握的一部分内容,下面就是小编为您收集整理的动能定理知识点总结的相关文章,希望可以帮到您,如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦!
  动能定理知识点总结
  1、什么是动能?它与哪些因素有关?
  物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
  下面通过举例表明:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。
  2、动能公式
  动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。
  列出问题,引导学生回答:
  光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v(如图1),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?
  样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系:
  物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能,则计算动能的公式为:
  由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
  下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。
  试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)
  ①物体甲的速度是乙的两倍;②物体甲向北运动,乙向南运动;
  ③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;④物体甲的质量是乙的一半。
  在学生得出正确答案后总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
  3、动能定理
  (1)动能定理的推导
  将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
  外力F做功:W1=Fs
  摩擦力f做功:W2=-fs
  可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f与物体运动反向,它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化。
  将上述问题再推广一步:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书:
  外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。
  用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为:
  (2)对动能定理的理解
  动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即通过举例及分析加深对它的理解。
  a、对外力对物体做的总功的理解
  有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+?=F1·s+F2·s+?=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。
  b、对该定理标量性的认识
  因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
  c、对定理中“增加”一词的理解
  由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。
  d、对状态与过程关系的理解
  功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
  4、例题讲解或讨论
  主要针对本节重点难点——动能定理,适当举例,加深学生对该定理的理解,提高应用能力。
  例1、一物体做变速运动时,下列说法正确的是 [ ]
  A、合外力一定对物体做功,使物体动能改变
  B、物体所受合外力一定不为零
  C、合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
  D、物体加速度一定不为零
  此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子,很容易得到正确答案B、D。
  例2、在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动。滑行4.0m后速度减为4.0m/s,若木板糟粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?
  此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下:
  设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有:
  二式联立可得:s2=3.2m,即木块还可滑行3.2m。
  此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。
  例3、如图3,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处,若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大?
  可先让学生用牛顿定律考虑,遇到困难后,再指导使用动能定理。
  A到B过程中,物体受水平恒力F,支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs,0和-mg(h2-h1),所以动能定理写为:
  从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。
  通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤:
  (1)明确研究对象及所研究的物理过程。
  (2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。
  (3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
  W总=Ek2—Ek1
  (4)求解方程、分析结果
  我们用上述步骤再分析一道例题。
  例4、如图4所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等, A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量和摩擦,求B下降1m时的速度多大。
  让学生自由选择研究对象,那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象,而有了则将A、B看成一个整体来分析,分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程:
  三式联立解得:v=1.4m/s
  解法二:将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样),此时拉力T为内力,求外力做功时不计,则动能定理写为:
  f=0.3mg
  二式联立解得:v=1.4m/s
  可见,结论是一致的,而方法二中受力体的选择使解题过程简化,因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。

篇二:[动能定理]力学复习教学反思

  力学是物理中重要的一个知识点,以下是小编整理的力学复习教学反思,欢迎参考阅读!
  力学复习教学反思1
  本节是第六章的总结性的内容,也是介绍性质的内容,以万有引力定律的发现为核心,向宇宙学发展历史的两头延伸。经典力学的基础是牛顿运动定律,而万有引力定律更是建立在牛顿物理学的基础上。教学过程中应先向学生介绍什么是经典力学,就以前的学习内容,包括整个高中阶段所学习的范围都属于经典力学:宏观,低速,弱引力。考试要考的也就是这句话,学生掌握就可以了,但作为扩展知识面的课还得细说。
  从低速到高速,我们的世界就是低速世界即速度远小于光速世界,同时让学生了解物理学的体系中还有爱因斯坦的狭义相对论知识即接近光速甚至大于光速的世界,以故事趣味性让学生了解三大效应:质量增大,长度收缩,时间延缓。
  从宏观到微观,让学生了解还有量子力学的知识。经典力学是从日常生活中的机械运动中总结出来的规律,因此所观察到的物体都是宏观的。19世纪末到20世纪初,人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子,超出宏观的日常生活经验的领域,发现它们不仅具有粒子性,而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学描述。20世纪20年代,建立了量子力学,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科技中发挥了重要作用。相对论和量子力学的出现,使人们认识到经典力学的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
  从弱引力到强引力的内容中,引导学生了解爱因斯坦的广义相对论,这是一种新的时空观与引力理论,这是对牛顿万有引力的修正,从而体会任何一个知识都是在修修补补中逐渐完善的。
  课堂中需改进的:1。鼓励学生学生对照“科学漫步”的内容查找课外读物扩展视野
  2。对于寻找的资料学生上课分享,以学生主讲
  3。多利用多媒体课件展示图片内容,生动形象
  力学复习教学反思2
  一、问题背景:每一年高三第一轮力学复习中,学生在利用动能定理和能量守恒定律解题时经常出现很多问题,特别是利用它们解决“摩擦生热”问题时经常混淆。学生容易犯错的根本原因就是对动能定理和能量守恒定律理解不到位而导致的。下面本人结合课堂教学针对此问题作为一个案例进行阐述。
  先看例题:如图所示,质量 的小车静止在光滑的水平面上,现有质量 可视为质点的物块,以水平向右的速度 从左端滑上小车,最后刚好滑到小车的最右端与小车保持相对静止,以共同的速度  一起向右匀速运动。物块与车面间的动摩擦因数m =0。4,取 ,求:
  (1)小车的长度L是多少?
  学生各样各式的解答如下:
  1、对m: —fL=1/2mv2—1/2mv02
  2、对系统:fL=1/2mv2—1/2mv02
  3、对系统:fL=1/2(m+M)v2—1/2mv02
  4、对系统:—fL=1/2(m+M)v2—1/2mv02
  5、对系统:fL—1/2mv02—1/2(m+M)v2
  6、对m:—fs1=1/2mv2—1/2mv02
  对M:fs=1/2Mv2
  二、问题分析
  (1)对于第一个学生的解法,很明显,这个学生是想对m列动能定理的,但这个学生存在的问题是,动能定理中外力做功W=FS公式中的S是对地位移,很显然,这个学生求出的L并不是m相对M运动的路程(即小车的长度)而是m的对地位移。
  (2)第二个学生,从所列的方程可以看出,这个学生是想利用能量守恒定律解题,认为产生的热能等于减少的动能。很明显,此学生对能量守恒定律研究的对象没有弄清楚,从而导致错误。
  (3)第三个学生,思路非常清晰,对系统列能量守恒定律求解,但存在的问题是:初末状态系统动能的大小比较没有弄清楚,又或者没有理解动能的减少量应为正值,又或者受动能定理内容的影响,把系统动能的减少量直接认为就是系统的动能变化量,从而导致方程错误。
  (4)第四个学生的解法:对系统列动能定理,尽管结果是正确的,但高中阶段,对系统列动能定理还是较为少见的,而且对于物理基础一般的学生来说,建议不要采用此方法求解
  。教师在教学过程也最好不要传授此方法。 此方程表面看起来不像动能定理方程(因为动能定理的研究对象是单物),另外一方面此方程也不像能量守恒方程。因此应引导学生不要对系统列动能定理方程,否则很容易犯错。
  (5)第五、六个学生的解法是正确的,其中第五个学生是利用能量守恒定律求解,第六个学生是利用动能定理求解,很显然,第五个学生的解法更加简单。所以求某一物体的对地位移优先考虑动能定理,求相对路程则优先考虑能量守恒定律。
  三、教学反思
  针对以上学生出现的错误,我个人认为,在复习过程中,对于力学几大解题规律如:牛顿第二定律、动能定理,动量守恒定律,能量守恒定律,教师在复习的过程中应作为一个总结专题进行复习,让学生弄清楚每个规律研究对象是什么,是否有条件限制,数学表达形式是怎么样的,此外还要通过例题寻找学生容易犯错的地方,如:
  ①对于题目中涉及到两个或者两个以上的物体,列动能定理或者能量守恒定律时一定要明确研究对象,其中动能定理务必做到          对应同一个物体。能量守恒定律必须要考弄清楚整个系统各种能量的增加与减少。
  ②动能定理中的位移和速度必须是以地面为参考系的
  ③两个物体由于存在相对滑动,摩擦力做功产生的热能 ,故利用能量守恒求摩擦产生的热量必须要让学生理解公式中的 为相对路程,而且还要让学生懂得区分动能定理恒力做功 公式中 为对地位移。
  通过以上这个教学案例的分析,本人认为教师要上好一节高三的物理复习课真的不容易,上好一节课不在于教师一节课能讲多少知识点,不在于教师表演得有多精彩,而在于学生真正领会了多少,学生存在的关键问题,教师有没有引导学生解决了,这才是高三物理课堂教学需要做的事情。

篇三:[动能定理]动能定理的知识点总结

  物理是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结的学科。下面给大家整理了动能定理的知识点总结,欢迎阅读!
  1、什么是动能?它与哪些因素有关?
  物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
  下面通过举例表明:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。
  2、动能公式
  动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。
  列出问题,引导学生回答:
  光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v(如图1),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?
  样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系:
  物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能,则计算动能的公式为:
  由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
  下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。
  试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)
  ①物体甲的速度是乙的两倍;②物体甲向北运动,乙向南运动;
  ③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;④物体甲的质量是乙的一半。
  在学生得出正确答案后总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
  3、动能定理
  (1)动能定理的推导
  将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
  外力F做功:W1=Fs
  摩擦力f做功:W2=-fs
  可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f与物体运动反向,它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化。
  将上述问题再推广一步:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书:
  外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。
  用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为:
  (2)对动能定理的理解
  动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即通过举例及分析加深对它的理解。
  a、对外力对物体做的总功的理解
  有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+?=F1·s+F2·s+?=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。
  b、对该定理标量性的认识
  因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
  c、对定理中“增加”一词的理解
  由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。
  d、对状态与过程关系的理解
  功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
  4、例题讲解或讨论
  主要针对本节重点难点——动能定理,适当举例,加深学生对该定理的理解,提高应用能力。
  例1、一物体做变速运动时,下列说法正确的是 [ ]
  A、合外力一定对物体做功,使物体动能改变
  B、物体所受合外力一定不为零
  C、合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变
  D、物体加速度一定不为零
  此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子,很容易得到正确答案B、D。
  例2、在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动。滑行4.0m后速度减为4.0m/s,若木板糟粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?
  此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下:
  设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有:
  二式联立可得:s2=3.2m,即木块还可滑行3.2m。
  此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。
  例3、如图3,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处,若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大?
  可先让学生用牛顿定律考虑,遇到困难后,再指导使用动能定理。
  A到B过程中,物体受水平恒力F,支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs,0和-mg(h2-h1),所以动能定理写为:
  从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。
  通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤:
  (1)明确研究对象及所研究的物理过程。
  (2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。
  (3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
  W总=Ek2—Ek1
  (4)求解方程、分析结果
  我们用上述步骤再分析一道例题。
  例4、如图4所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等, A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量和摩擦,求B下降1m时的速度多大。
  让学生自由选择研究对象,那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象,而有了则将A、B看成一个整体来分析,分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程:
  三式联立解得:v=1.4m/s
  解法二:将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样),此时拉力T为内力,求外力做功时不计,则动能定理写为:
  f=0.3mg
  二式联立解得:v=1.4m/s
  可见,结论是一致的,而方法二中受力体的选择使解题过程简化,因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。

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