2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：第四章 曲線運動 第4單元 動能 勢能 動能定理.doc

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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案：第四章 曲線運動 第4單元 動能 勢能 動能定理 一、動能 1．動能：物體由于運動而具有的能，叫動能。其表達(dá)式為：。 2．對動能的理解 （1）動能是一個狀態(tài)量，它與物體的運動狀態(tài)對應(yīng)．動能是標(biāo)量．它只有大小，沒有方向，而且物體的動能總是大于等于零，不會出現(xiàn)負(fù)值． （2）動能是相對的，它與參照物的選取密切相關(guān)．如行駛中的汽車上的物品，對汽車上的乘客，物品動能是零；但對路邊的行人，物品的動能就不為零。 3．動能與動量的比較 （1）動能和動量都是由質(zhì)量和速度共同決定的物理量， ＝ 或 （2）動能是標(biāo)量，動量是矢量。物體的動能變化，則其動量一定變化；物體的動量變化，則其動量不一定變化。 （4）動能決定了物體克服一定的阻力能運動多么遠(yuǎn)；動量則決定著物體克服一定的阻力能運動多長時間。動能的變化決定于合外力對物體做多少功，動量的變化決定于合外力對物體施加的沖量。 二、勢能（位能） 1、重力勢能（Ep）舉高。物體由于受到重力的作用，而具有的與其相對位置有關(guān)的能量叫做重力勢能。 Ep＝m g h （h是重心相對于零勢能面的高度） （1）、相對性 ①“零高度”或“零勢能面”，（大地或最低點） ②勢能的正負(fù)和大小是相對于零勢能面的 ③勢能的正負(fù)和大小于零勢能面的選取有關(guān) （2）重力勢能變化量的絕對性—— ①跟物體的初位置的高度和末位置的高度有 關(guān)，跟物體運動的路徑無關(guān)。 ②重力勢能改變量與零勢能面的選取無關(guān) ③重力勢能的改變量與路徑無關(guān) （3）重力勢能的改變——重力做正功，重力勢能減 小，重力做負(fù)功，重力勢能增大（等值變化） 2、彈性勢能（Ep）彈性形變 發(fā)生形變的物體，在恢復(fù)原狀時能夠?qū)ν庾龉?，因而具有能量，叫彈性勢能，跟物體形變和材料有關(guān)。 三、動能定理 1． 動能定理的推導(dǎo) 物體只在一個恒力作用下，做直線運動 w＝FS＝m a 即 w＝ 推廣： 物體在多個力的作用下、物體在做曲線運動、物體在變力的作用下 結(jié)論： 合力所做的功等于動能的增量 合力做正功動能增加，合力做負(fù)功動能減小 注：動能定理表達(dá)式是一個標(biāo)量式，不能在某一個方向上應(yīng)用動能定理。 2．對外力做功與動能變化關(guān)系的理解： 外力對物體做正功，物體的動能增加，這一外力有助于物體的運動，是動力；外力對物體做負(fù)功，物體的動能減少，這一外力是阻礙物體的運動，是阻力，外力對物體做負(fù)功往往又稱物體克服阻力做功． 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，外力對物體做了多少功；就有多少動能與其它形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化．所以外力對物體所做的功就等于物體動能的變化量．即 ． 3．應(yīng)用動能定理解題的步驟 （1）確定研究對象和研究過程。和動量定理不同，動能定理的研究對象只能是單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運動。（原因是：系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力的總沖量一定是零，而系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力做的總功不一定是零）。 （2）對研究對象受力分析。（研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力）。 （3）寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個力做的功（注意功的正負(fù)） （4）寫出物體的初、末動能。按照動能定理列式求解。 四、動能定理的綜合應(yīng)用 1．應(yīng)用動能定理巧求變力的功 如果我們所研究的問題中有多個力做功，其中只有一個力是變力，其余的都是恒力，而且這些恒力所做的功比較容易計算，研究對象本身的動能增量也比較容易計算時，用動能定理就可以求出這個變力所做的功。 2．應(yīng)用動能定理簡解多過程問題。 物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質(zhì)不同的過程（如加速、減速的過程），此時可以分段考慮，也可以對全過程考慮。 3．利用動能定理巧求動摩擦因數(shù) 4．利用動能定理巧求機車脫鉤問題