动能定理及应用方法

高三物理教案动能定理及其应用（5篇）

高三物理教案动能定理及其应用（5篇）

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高三物理教案动能定理及其应用（精选篇1）

1、研究带电物体在电场中运动的两条主要途径

带电物体在电场中的运动,是一个综合力和能量的力学问题,研究的方法与质点动力学相同(仅仅增加了电场力),它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条途径分析:

(1)力和运动的关系--牛顿第二定律

根据带电物体受到的电场力和其它力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.

(2)功和能的关系--动能定理

根据电场力对带电物体所做的功,引起带电物体的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转化,研究带电物体的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场.

2、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法

(1)类比与等效

电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.

(2)整体法(全过程法)

电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用. 电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运动的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题切入点或简化计算

高三物理教案动能定理及其应用（精选篇2）

1、与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

第2讲动能定理及其应用

知识梳理

知识点一 动能

1．定义：物体由于运动而具有的能量．

2．公式：Ek＝12mv2.

3．特征：动能是状态量，是标量．

4．单位：焦耳(J)，1

J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2.

知识点二 动能定理

1．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．

2．表达式：W＝ΔEk或W＝Ek2－Ek1或W＝12mv22－12mv21.

3．动能定理的适用范围

(1)适用于任何运动形式(包括直线运动和曲线运动)．

(2)适用于任何受力情况．可以是恒力，也可以是变力，还可以是各种性质的力，既可以同时作用也可以不同时作用．

思维诊断

(1)动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能．( )

(2)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．( )

(3)动能不变的物体所受合外力一定为零．( )

(4)做自由落体运动的物体，动能与下落距离的平方成正比．( )

(5)物体做变速运动时动能一定变化．( )

考点突破

考点一 动能定理的理解

1.动能定理公式中等号的意义：

等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：

数量关系 即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化求合力的功，进而求得某一力的功．

单位关系 国际单位都是焦耳

因果关系 合力的功是引起物体动能变化的原因

2.动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力．

3．合外力对物体做正功，物体的动能增加；合外力对物体做负功，物体的动能减少；合外力对物体不做功，物体的动能不变．

4．高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系．

5．适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理．

[例1] (多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体．电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是( )

第 1 页 共 6 页 动能定理的几种典型应用

应用一：动能定理解决匀变速直线运动问题

例1、一个质量m=2kg的小物体由高h=1.6m倾角30的斜面顶端从静止开始滑下，物体到达斜面底端时速率是4m/s，那么物体在下滑的过程中克服摩擦力做功是多少焦耳？

由公式20222vvaS可知222022/5.22.3242smSvva

对物体受力分析并由牛顿第二定律可知：mafmgsin

所以NNmamgf55.2221102sin JJfSWf16)1(2.35180cos

解法二：由动能定理221mvWmghf 可得：JJmghmvWf166.110242212122

应用二：动能定理解决曲线运动问题

例2、在离地面高度h=10m的地方，以smv/50水平速度抛出，求：物体在落地时的速度大小？

解法一：由221gth得 ssght2101022

所以smsmgtvy/210/210 所以smsmvvvy/15/)210(522220

解法二：由动能定理可得 20222121mvmvmgh所以：smsmvghv/15/51010222202

两种方法计算的结果完全一致，可见：动能定理同样适用于曲线运动。并且可以求变力的功，如下题。

例3．质量m=2kg的物体从高h=1.6m的曲面顶部静止开始下滑，到曲面底部的速度大小为4m/s。求物体在下滑过程中克服摩擦力所做的功？

应用3：利用动能定理求解多个力做功的问题

例4、如图所示，物体置于倾角为37度的斜面的底端，在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下，由静止开始沿斜面向上运动。F大小为2倍物重，斜面与物体的动摩擦因数为0.5，求物体运动5m时速度的大小。（g=10m/s2）

应用4：动能定理求变力做功

例5：质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为( )

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用

1．某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.8．求：

(1)弹簧被压缩时的弹性势能；

(2)小球到达C点时速度vC的大小；

(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．

【答案】(1)4.5J；(2)10m/s；(3)R≥5m或0＜R≤2m。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)小球离开台面到达A点的过程做平抛运动，故有

02 3m/stantanyvghv

小球在平台上运动，只有弹簧弹力做功，故由动能定理可得：弹簧被压缩时的弹性势能为

2014.5J2pEmv；

(2)小球在A处的速度为

05m/scosAvv

小球从A到C的运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得

221111sincos22CAmgLmgLmvmv

解得

212sincos10m/sCAvvgL；

(3)小球进入圆轨道后，要使小球不脱离轨道，即小球能通过圆轨道最高点，或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径； 那么对小球能通过最高点时，在最高点应用牛顿第二定律可得

21vmgmR；

对小球从C到最高点应用机械能守恒可得

2211152222CmvmgRmvmgR