2018-2019學年高中物理 第3章 動能的變化與機械功章末總結課件 滬科版必修2.ppt
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章末總結,第3章動能的變化與機械功,內容索引,,知識網絡梳理知識構建網絡,重點探究啟迪思維探究重點,知識網絡,動能的變化與機械功,,動能定理,,動能表達式：Ek＝,表達式,內容：外力對物體所做的功等于物體動能的_____,W＝_____W＝Ek2－Ek1W＝,實驗探究,,增量,ΔEk,動能的變化與機械功,,功,,公式W＝Fscosα,概念：力對物體所做的功，等于的大小、的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積,當α＜90時，W＞0當α＝90時，W＝0當α＞90時，W＜0,含義：功是能量變化的量度,,力,位移,,功率,,公式,概念：功W跟完成這些功所用時間t的比值,P＝(平均功率)P＝Fv(平均功率或瞬時功率),機車以恒定功率啟動,,加速度減小的加速運動以最大速度做勻速直線運動,機車以恒定加速度啟動,勻加速直線運動加速度減小的加速運動以最大速度做勻速直線運動,,,動能的變化與機械功,重點探究,1.功的計算方法(1)利用W＝Fscosα求功，此時F是恒力.(2)利用動能定理或功能關系求功.(3)利用W＝Pt求功.2.功率的計算方法(1)P＝：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，但常用于求解某段時間內的平均功率.(2)P＝Fvcosα：此式一般計算瞬時功率，但當速度為平均速度時，功率為平均功率.,,一、功和功率的計算,例1質量為m＝20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動.0～2s內F與運動方向相反，2～4s內F與運動方向相同，物體的v－t圖像如圖1所示，g取10m/s2，則A.拉力F的大小為100NB.物體在4s時拉力的瞬時功率為120WC.4s內拉力所做的功為480JD.4s內物體克服摩擦力做的功為320J,答案,解析,√,圖1,針對訓練1如圖2所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，不計空氣阻力，則A.兩小球落地時速度相同B.兩小球落地時重力的功率相等C.從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同D.從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相等,圖2,答案,解析,√,解析由動能定理可得兩球落地時速度大小相等，但落地時的速度方向不相同，故速度不相同，A項錯誤.重力在落地時的瞬時功率P＝mgvcosα，α為重力與速度方向的夾角，由于α不相等，故兩小球落地時重力的功率不相等，B項錯誤.重力做功取決于下降的高度h，從開始運動至落地h相等，故重力對兩小球做功相同，C項正確.重力做功的平均功率P＝，兩球運動的時間不相等，故重力對兩小球做功的平均功率不相等，D項錯誤.,,動能定理一般應用于單個物體，研究過程可以是直線運動，也可以是曲線運動；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于各個力同時作用在物體上，也適用于不同的力分階段作用在物體上，凡涉及力對物體做功過程中動能的變化問題幾乎都可以使用，但使用時應注意以下幾點：1.明確研究對象和研究過程，確定初、末狀態(tài)的速度情況.2.對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等)，弄清各力做功大小及功的正、負情況.,二、對動能定理的理解及在多過程問題中的應用,3.有些力在運動過程中不是始終存在，物體運動狀態(tài)、受力等情況均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時，必須根據不同情況分別對待，正確表示出總功.4.若物體運動過程中包含幾個不同的子過程，解題時，可以分段考慮，也可視為一個整體過程考慮，列出動能定理方程求解.,例2一列火車由機車牽引沿水平軌道行駛，經過時間t，其速度由0增大到v.已知列車總質量為M，機車功率P保持不變，列車所受阻力f為恒力.求這段時間內列車通過的路程.,答案,解析,例3滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來.如圖3是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點，圓心角為60，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙且長8m.某運動員從軌道上的A點以3m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道BC，經CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回.已知運動員和滑板的總質量為60kg，B、E兩點到水平軌道CD的豎直高度分別為h和H，且h＝2m，H＝2.8m，g取10m/s2.求：,圖3,(1)運動員從A點運動到達B點時的速度大小vB；,答案,解析,答案6m/s,解得：vB＝6m/s.,(2)軌道CD段的動摩擦因數(shù)μ；,答案,解析,答案0.125,代入數(shù)據可得：μ＝0.125.,解析從B點到E點，由動能定理可得：,(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大?。蝗绮荒?，則最后停在何處？,答案,解析,答案不能回到B處，最后停在D點左側6.4m處或C點右側1.6m處,解析設運動員能到達左側的最大高度為h′，從B到第一次返回左側最高處，根據動能定理得：,解得h′＝1.8m
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