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1、7.动能和动能定理学 习 目 标知 识 脉 络1.知道动能的概念及定义式,会比较、计算物体的动能.2.理解动能定理的推导过程、含义及适用范围,并能灵活应用动能定理分析问题(重点)3.掌握利用动能定理求变力的功的方法(重点、难点)动能的表达式1定义物体由于运动而具有的能量2表达式Ekmv2.3单位与功的单位相同,国际单位为焦耳1 J1_kgm2s2.4物理量特点(1)具有瞬时性,是状态量(2)具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,通常是指物体相对于地面的动能(3)是标量,没有方向,Ek0.1两个物体中,速度大的动能也大()2某物体的速度加倍,它的动能也加倍()3做匀速圆周运动的物
2、体的动能保持不变()图771(1)滑雪运动员从坡上由静止开始匀加速下滑,运动员的动能怎样变化?【提示】增大(2)运动员在赛道上做匀速圆周运动,运动员的动能是否变化?【提示】不变歼15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机,如图772所示:图772探讨1:歼15战机起飞时,合力做什么功?速度怎么变化?动能怎么变化?【提示】歼15战机起飞时,合力做正功,速度、动能都不断增大探讨2:歼15战机着舰时,动能怎么变化?合力做什么功?增加阻拦索的原因是什么?【提示】歼15战机着舰时,动能减小合力做负功增加阻拦索是为了加大对飞机的阻力1动能的特征(1)是状态量:与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应(2)
3、具有相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系(3)是标量:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值2动能的变化(1)Ekmvmv为物体动能的变化量,也称作物体动能的增量,表示物体动能变化的大小(2)动能变化的原因:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,转化了多少由合力做了多少功来度量1在水平路面上,有一辆以36 km/h行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是()A500 JB200 JC450 J D900 J【解析
4、】行李相对地面的速度vv车v相对15 m/s,所以行李的动能Ekmv2450 J,选项C正确【答案】C2质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是() 【导学号:50152125】AEkAEkBBEkAEkBCEkAEkBD因运动方向不同,无法比较动能【解析】根据Ekmv2知,EkA25 J,EkB25 J,而且动能是标量,所以EkAEkB,A项正确【答案】A3两个物体质量比为14,速度大小之比为41,则这两个物体的动能之比()A11B14 C41D21【解析】由动能表达式Ekmv2得2241,C对【答案】
5、C动能与速度的三种关系(1)数值关系:Ekmv2,速度v越大,动能Ek越大(2)瞬时关系:动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对应关系(3)变化关系:动能是标量,速度是矢量当动能发生变化时,物体的速度(大小)一定发生了变化,当速度发生变化时,可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变动能定理1动能定理的内容力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化图7732动能定理的表达式(1)Wmvmv.(2)WEk2Ek1.说明:式中W为合外力做的功,它等于各力做功的代数和3动能定理的适用范围不仅适用于恒力做功和直线运动,也适用于变力做功和曲线运动情况1外力对物体做功,物体的动能一定增加()
6、2动能定理中的W为合力做的功()3汽车在公路上匀速行驶时,牵引力所做的功等于汽车的动能()骑自行车下坡时,没有蹬车,车速却越来越快,动能越来越大,这与动能定理相矛盾吗?图774【提示】不矛盾人没蹬车,但重力却对人和车做正功,动能越来越大如图775所示,物体(可视为质点)从长为L、倾角为的光滑斜面顶端由静止滑下图775探讨1:物体受几个力作用?各做什么功?怎么求合力的功?【提示】物体受重力、支持力两个力作用重力做正功,支持力不做功合力做的功W合mgLsin .探讨2:如何求物体到达斜面底端时的速度?能用多种方法求解物体到达斜面底端时的速度吗?哪种方法简单?【提示】可以用牛顿定律结合运动学公式求解
7、,也可以用动能定理求解用动能定理更简捷1应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)(5)根据动能定理列式、求解2动力学问题两种解法的比较牛顿运动定律运动学公式结合法动能定理适用条件只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用下,物体做直线运动或曲线运动均适用应用方法要考虑运动过程的每一个细节只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算代数运算相同点确定
8、研究对象,对物体进行受力分析和运动过程分析4(多选)一物体在运动过程中,重力做了2 J的功,合力做了4 J的功,则()A该物体动能减少,减少量等于4 JB该物体动能增加,增加量等于4 JC该物体重力势能减少,减少量等于2 JD该物体重力势能增加,增加量等于2 J【解析】重力做负功,重力势能增加,增加量等于克服重力做的功,选项C错误,选项D正确;根据动能定理得该物体动能增加,增加量为4 J,选项A错误,选项B正确【答案】BD5如图776所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放,求:图776(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的
9、大小;(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点D,D到地面的高度为h(已知hR),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf. 【导学号:50152126】【解析】(1)小球从A滑到B的过程中,由动能定理得:mgRmv0解得:vB.(2)从A到D的过程,由动能定理可得:mg(Rh)Wf00,解得克服摩擦力做的功Wfmg(Rh)【答案】(1)(2)mg(Rh)应用动能定理时注意的四个问题(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以将全过程作为一个整体来处理(3)在求总功时,若各力不同时
10、对物体做功,W应为各阶段各力做功的代数和在利用动能定理列方程时,还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当做合力的功,对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。那么,高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢?下面和小编一起来看看吧!高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时,要注意以下几个问题:(1)注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。(2)相信第一判断:只有当你发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确
11、答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记:每年高考选择题错误率高的不是难题,而是开头三个简单题。不要再最简单的地方,轻敌栽坑!实验题的做题技巧(1)实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题:数值、单位、方向或正负号都应填全面;作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用
12、铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。切记:游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记:选择题有8-10分是送你的,但你可能拿不到(单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等)。(2)常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常规实验题时,这种题目考得比较细,要在细、实、全上下足功夫。(3)设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相关实验原理。在设计电学实验时,要把安全性【所谓的安全不是对人来说,而是对仪器来说的】放在第一位,同时还要尽可能减小实验的误差【误
13、差从偶然和系统两个方面考虑,系统免不了,偶然可减小】,避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧(1)仔细审题,明确题意。每一道计算题,首先要认真读题,弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中,要特别重视题中的关键词和数据,如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则,一旦做题方向偏了,只能是白忙一场。(2)敢于做题,贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数,怎样建立方程呢?方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或
14、贴近的物理规律,建立主体关系式。(3)敢于解题,深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目,在审题过程中,若明确了某一阶段的情景,并列出了方程。要敢于先把结果解出来,这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定,所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。(4)答题要规范,得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法,使用通用符号分步列式,不要用综合或连等式对复杂的数值计算题,最后结果要先解出符号表达,再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办?看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买!1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来
15、,也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是,必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e,你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则,也就是说,你写对了几个物理公式(与答案一样),即便没有计算,我们也给对应的分值。这是阅卷的规则,谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的,一定要画图,养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的,借助于图像来分析题意很方便。另外,物理题的答案并不是标准的,有的时候你写的与答案不一样,老师们怎么理解呢?看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的(是你和阅卷老师的对话),不要给老师们的阅卷制造困难,图一定
16、要画。见到很多学生不画图,也没有个依据,就直接来个物理公式。我的第一感觉就是,莫非是抄别人的?相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题,基本上是不会有四个选项全对的,除非是非常老旧的题(90年代的高考题)。如果你物理成绩很差,我建议你把多选题都当成单选来做,这样更有利于得分,特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过,合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配,没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过,实验题的最后一个空,解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了,大家都知道,不过王尚老师想说的是,真正的在考场上认真去执行的同
17、学还是少数。小编推荐:高考物理答题技巧5.看不懂题意的,联系课本考点物理题联系实际的很多,比如天体联系宇航的,磁场联系粒子加速度器的,等等。这些应用问题很难理解,一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗,考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考,完全脱离了课本,这样怎么能做出来呢?6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似,遇到难题,无从下手,就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题,总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的,很多思考方法和切入点都是类似的。另外,笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路,帮助你梳理考点,搞明白定理定律、物理公式的使用。