2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案:第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4單元 動(dòng)能 勢能 動(dòng)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(yùn)動(dòng) 第4單元 動(dòng)能 勢能 動(dòng)能定理.doc
2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)教案:第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4單元 動(dòng)能 勢能 動(dòng)能定理一、動(dòng)能1動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能,叫動(dòng)能。其表達(dá)式為:。2對動(dòng)能的理解(1)動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對應(yīng)動(dòng)能是標(biāo)量它只有大小,沒有方向,而且物體的動(dòng)能總是大于等于零,不會出現(xiàn)負(fù)值(2)動(dòng)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(dòng)能是零;但對路邊的行人,物品的動(dòng)能就不為零。3動(dòng)能與動(dòng)量的比較(1)動(dòng)能和動(dòng)量都是由質(zhì)量和速度共同決定的物理量, 或 (2)動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量。物體的動(dòng)能變化,則其動(dòng)量一定變化;物體的動(dòng)量變化,則其動(dòng)量不一定變化。(4)動(dòng)能決定了物體克服一定的阻力能運(yùn)動(dòng)多么遠(yuǎn);動(dòng)量則決定著物體克服一定的阻力能運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間。動(dòng)能的變化決定于合外力對物體做多少功,動(dòng)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。 Epm g h (h是重心相對于零勢能面的高度)(1)、相對性 “零高度”或“零勢能面”,(大地或最低點(diǎn)) 勢能的正負(fù)和大小是相對于零勢能面的 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跟物體的初位置的高度和末位置的高度有 關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。重力勢能改變量與零勢能面的選取無關(guān)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(shí)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(dòng)能定理1 動(dòng)能定理的推導(dǎo)物體只在一個(gè)恒力作用下,做直線運(yùn)動(dòng) wFSm a 即 w推廣: 物體在多個(gè)力的作用下、物體在做曲線運(yùn)動(dòng)、物體在變力的作用下結(jié)論: 合力所做的功等于動(dòng)能的增量 合力做正功動(dòng)能增加,合力做負(fù)功動(dòng)能減小注:動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式,不能在某一個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理。2對外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的理解:外力對物體做正功,物體的動(dòng)能增加,這一外力有助于物體的運(yùn)動(dòng),是動(dòng)力;外力對物體做負(fù)功,物體的動(dòng)能減少,這一外力是阻礙物體的運(yùn)動(dòng),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(dòng)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(dòng)能的變化量即 3應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟(1)確定研究對象和研究過程。和動(dòng)量定理不同,動(dòng)能定理的研究對象只能是單個(gè)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(yùn)動(dòng)。(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(gè)力做的功(注意功的正負(fù))(4)寫出物體的初、末動(dòng)能。按照動(dòng)能定理列式求解。 四、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用1應(yīng)用動(dòng)能定理巧求變力的功如果我們所研究的問題中有多個(gè)力做功,其中只有一個(gè)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(jì)算,研究對象本身的動(dòng)能增量也比較容易計(jì)算時(shí),用動(dòng)能定理就可以求出這個(gè)變力所做的功。2應(yīng)用動(dòng)能定理簡解多過程問題。物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的過程(如加速、減速的過程),此時(shí)可以分段考慮,也可以對全過程考慮。3利用動(dòng)能定理巧求動(dòng)摩擦因數(shù)4利用動(dòng)能定理巧求機(jī)車脫鉤問題