2018-2019学年高中物理 第3章 动能的变化与机械功章末总结课件 沪科版必修2.ppt
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章末总结,第3章动能的变化与机械功,内容索引,,知识网络梳理知识构建网络,重点探究启迪思维探究重点,知识网络,动能的变化与机械功,,动能定理,,动能表达式：Ek＝,表达式,内容：外力对物体所做的功等于物体动能的_____,W＝_____W＝Ek2－Ek1W＝,实验探究,,增量,ΔEk,动能的变化与机械功,,功,,公式W＝Fscosα,概念：力对物体所做的功，等于的大小、的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积,当α＜90时，W＞0当α＝90时，W＝0当α＞90时，W＜0,含义：功是能量变化的量度,,力,位移,,功率,,公式,概念：功W跟完成这些功所用时间t的比值,P＝(平均功率)P＝Fv(平均功率或瞬时功率),机车以恒定功率启动,,加速度减小的加速运动以最大速度做匀速直线运动,机车以恒定加速度启动,匀加速直线运动加速度减小的加速运动以最大速度做匀速直线运动,,,动能的变化与机械功,重点探究,1.功的计算方法(1)利用W＝Fscosα求功，此时F是恒力.(2)利用动能定理或功能关系求功.(3)利用W＝Pt求功.2.功率的计算方法(1)P＝：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求解某段时间内的平均功率.(2)P＝Fvcosα：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度时，功率为平均功率.,,一、功和功率的计算,例1质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v－t图像如图1所示，g取10m/s2，则A.拉力F的大小为100NB.物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC.4s内拉力所做的功为480JD.4s内物体克服摩擦力做的功为320J,答案,解析,√,图1,针对训练1如图2所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则A.两小球落地时速度相同B.两小球落地时重力的功率相等C.从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相等,图2,答案,解析,√,解析由动能定理可得两球落地时速度大小相等，但落地时的速度方向不相同，故速度不相同，A项错误.重力在落地时的瞬时功率P＝mgvcosα，α为重力与速度方向的夹角，由于α不相等，故两小球落地时重力的功率不相等，B项错误.重力做功取决于下降的高度h，从开始运动至落地h相等，故重力对两小球做功相同，C项正确.重力做功的平均功率P＝，两球运动的时间不相等，故重力对两小球做功的平均功率不相等，D项错误.,,动能定理一般应用于单个物体，研究过程可以是直线运动，也可以是曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于各个力同时作用在物体上，也适用于不同的力分阶段作用在物体上，凡涉及力对物体做功过程中动能的变化问题几乎都可以使用，但使用时应注意以下几点：1.明确研究对象和研究过程，确定初、末状态的速度情况.2.对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，弄清各力做功大小及功的正、负情况.,二、对动能定理的理解及在多过程问题中的应用,3.有些力在运动过程中不是始终存在，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待，正确表示出总功.4.若物体运动过程中包含几个不同的子过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程考虑，列出动能定理方程求解.,例2一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间t，其速度由0增大到v.已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力f为恒力.求这段时间内列车通过的路程.,答案,解析,例3滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图3是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m.某运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点到水平轨道CD的竖直高度分别为h和H，且h＝2m，H＝2.8m，g取10m/s2.求：,图3,(1)运动员从A点运动到达B点时的速度大小vB；,答案,解析,答案6m/s,解得：vB＝6m/s.,(2)轨道CD段的动摩擦因数μ；,答案,解析,答案0.125,代入数据可得：μ＝0.125.,解析从B点到E点，由动能定理可得：,(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？,答案,解析,答案不能回到B处，最后停在D点左侧6.4m处或C点右侧1.6m处,解析设运动员能到达左侧的最大高度为h′，从B到第一次返回左侧最高处，根据动能定理得：,解得h′＝1.8m
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