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(shì)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(shì)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(duì)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(duì)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(huì)出現(xiàn)負(fù)值． （2）動(dòng)能是相對(duì)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(duì)汽車上的乘客，物品動(dòng)能是零；但對(duì)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(zhǎng)時(shí)間。動(dòng)能的變化決定于合外力對(duì)物體做多少功，動(dòng)量的變化決定于合外力對(duì)物體施加的沖量。 二、勢(shì)能（位能） 1、重力勢(shì)能（Ep）舉高。物體由于受到重力的作用，而具有的與其相對(duì)位置有關(guān)的能量叫做重力勢(shì)能。 Ep＝m g h （h是重心相對(duì)于零勢(shì)能面的高度） （1）、相對(duì)性 ①“零高度”或“零勢(shì)能面”，（大地或最低點(diǎn)） ②勢(shì)能的正負(fù)和大小是相對(duì)于零勢(shì)能面的 ③勢(shì)能的正負(fù)和大小于零勢(shì)能面的選取有關(guān) （2）重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)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(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。 ②重力勢(shì)能改變量與零勢(shì)能面的選取無關(guān) ③重力勢(shì)能的改變量與路徑無關(guān) （3）重力勢(shì)能的改變——重力做正功，重力勢(shì)能減 小，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大（等值變化） 2、彈性勢(shì)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?shì)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) w＝FS＝m 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(duì)外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的理解： 外力對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)象和研究過程。和動(dòng)量定理不同，動(dòng)能定理的研究對(duì)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(duì)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(duì)研究對(duì)象受力分析。（研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)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(duì)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(jiǎn)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(duì)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