功能关系专题复习.ppt
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1、前面学习牛顿运动定律,是从物体的受力、速前面学习牛顿运动定律,是从物体的受力、速度、加速度、位移几个方面研究物体的运动;度、加速度、位移几个方面研究物体的运动;今后学习的内容是从另一个角度认识物体的运今后学习的内容是从另一个角度认识物体的运动动物体运动过程中能量是如何变化的,能物体运动过程中能量是如何变化的,能量的变化是如何引起的。量的变化是如何引起的。几种常见的能量几种常见的能量1.动能动能例例.一个运动物体它的速度是一个运动物体它的速度是v时,其动能为时,其动能为E。那么当这个物体的速度增加到。那么当这个物体的速度增加到3v时,其时,其动能应该是(动能应该是()AEB3EC6ED9E例例.
2、一个质量为一个质量为m的物体,分别做下列运动,其的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是(动能在运动过程中一定发生变化的是()A匀速直线运动匀速直线运动B匀变速直线运动匀变速直线运动C平抛运动平抛运动D匀速圆周运动匀速圆周运动2.势能势能相互作用的物体相互作用的物体凭借其凭借其位置位置而具有的能量而具有的能量重力势能重力势能弹性势能弹性势能电势能电势能分子势能分子势能地球地球相对位置相对位置相对位置相对位置1.地球和物体之间的相对位置不同,由地球和物体组成地球和物体之间的相对位置不同,由地球和物体组成的系统,势能不同。这是一种与的系统,势能不同。这是一种与“位置位置”有关的能
3、量。有关的能量。2.势能是存在于势能是存在于“相互作用的物体相互作用的物体”之间的,因此势能之间的,因此势能不是哪一个物体单独具有的,例如:重力势能就是地不是哪一个物体单独具有的,例如:重力势能就是地球和物体组成的系统共同具有的。球和物体组成的系统共同具有的。3.势能没有绝对值,只有相对量,常规定某个状态时为势能没有绝对值,只有相对量,常规定某个状态时为零势能,但是势能的差值与零势能的选择无关。零势能,但是势能的差值与零势能的选择无关。原长位置原长位置位置位置1位置位置2弹簧和物体之间的相对位置不同,由弹簧和物体组成弹簧和物体之间的相对位置不同,由弹簧和物体组成的系统,势能不同。这是一种与的系
4、统,势能不同。这是一种与“相对位置相对位置”有关的有关的能量,称为弹性势能。能量,称为弹性势能。点电荷和点电荷之间的相对位置不同,由点电荷组成点电荷和点电荷之间的相对位置不同,由点电荷组成的系统,势能不同。这是一种与的系统,势能不同。这是一种与“相对位置相对位置”有关的有关的能量,称为电势能。能量,称为电势能。分子间存在的由其相对位置决定的能量,称分子间存在的由其相对位置决定的能量,称为为“分子势能分子势能”重力、(弹簧的弹力、分子力)、静重力、(弹簧的弹力、分子力)、静电力电力做功的特点做功的特点与路径无关,只由初、末位置决定与路径无关,只由初、末位置决定重力、弹簧的弹力、分子力、静电力重力
5、、弹簧的弹力、分子力、静电力做功做功与与势能变化势能变化的关系的关系例:重例:重力做功力做功与重力与重力势能变势能变化的关化的关系系重力、弹簧的弹力、分子力、静电力重力、弹簧的弹力、分子力、静电力做功做功与与势能变化势能变化的关系的关系以上所有的力做功与对应的势能变化之间的以上所有的力做功与对应的势能变化之间的关系都有:关系都有:初态势能初态势能末态势能末态势能含义:力含义:力F做的功,等于物体势能的减少量。做的功,等于物体势能的减少量。注意:一定不能说,力注意:一定不能说,力F做的功等于物体势做的功等于物体势能的能的“变化量变化量”或者说或者说“增量增量”,因为,因为“变变化量化量”是末状态
6、的能量减去初状态的能量。是末状态的能量减去初状态的能量。重力、弹力、分子力、静电力做功重力、弹力、分子力、静电力做功与分子势能变化的关系与分子势能变化的关系例例.物体在运动过程中,克服重力做功为物体在运动过程中,克服重力做功为50J,则(,则()A、重力做功为、重力做功为50JB、物体的重力势能一定增加了、物体的重力势能一定增加了50JC、物体的动能一定减少、物体的动能一定减少50JD、重力做了、重力做了50J的负功的负功例例.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中
7、,下列叙述中正确的是()的整个过程中,下列叙述中正确的是()A.小球的重力势能一直减小小球的重力势能一直减小B.系统的弹性势能一直增加系统的弹性势能一直增加C.小球的动能一直增加小球的动能一直增加D.小球的加速度一直增加小球的加速度一直增加3.机械能机械能E动能和势能,统称为机械能。动能和势能,统称为机械能。E=EK+EP动能定理及其应用动能定理及其应用动能定理的计算式:动能定理的计算式:WEk2-Ek1注意:注意:1.求动能时的求动能时的v和求功时的和求功时的s是相对于同一参考是相对于同一参考系的,一般是指相对地面的。系的,一般是指相对地面的。2.动能定理的研究对象是动能定理的研究对象是单一
8、物体单一物体,或者可以看,或者可以看做单一物体的物体系,即:整体法一般不用。做单一物体的物体系,即:整体法一般不用。动能定理的含义动能定理的含义1.合力做功是物体动能发生变化的原因合力做功是物体动能发生变化的原因2.一个物体的动能变化一个物体的动能变化EK与合外力对物体与合外力对物体所做的功所做的功W,具有,具有数值上的等量代换数值上的等量代换关系。关系。这种代换提供了一种计算功的方法。这种代换提供了一种计算功的方法。但是不能体现出物体的但是不能体现出物体的受力特点受力特点,运动特点运动特点,尤其是尤其是矢量关系矢量关系。例例.下列关于运动物体所受合外力和动能变化下列关于运动物体所受合外力和动
9、能变化的关系正确的是(的关系正确的是()A、如果物体所受合外力为零,则合外力对、如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零物体做的功一定为零B、如果合外力对物体所做的功为零,则合、如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零外力一定为零C、物体在合外力作用下做变速运动,动能、物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化一定发生变化D、物体的动能不变,所受合外力一定为零、物体的动能不变,所受合外力一定为零动能定理的应用范围动能定理的应用范围1.动能定理不仅可以求恒力做功,也可以求变力动能定理不仅可以求恒力做功,也可以求变力做功。在某些问题中由于力做功。在某些问题中由于力F的大小发生
10、变化或的大小发生变化或方向发生变化,中学阶段不能直接利用功的公方向发生变化,中学阶段不能直接利用功的公式式W=FS来求功,此时我们利用动能定理来求变来求功,此时我们利用动能定理来求变力做功。力做功。2.动能定理不仅可以解决直线运动问题,也可动能定理不仅可以解决直线运动问题,也可以解决曲线运动问题,而牛顿运动定律和运动以解决曲线运动问题,而牛顿运动定律和运动学公式在中学阶段一般来说只能解决直线运动学公式在中学阶段一般来说只能解决直线运动问题(圆周和平抛有自己独立的方法)。问题(圆周和平抛有自己独立的方法)。3.在利用动能定理解题时,如果物体在某个在利用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包运
11、动过程中包含有几个运动性质不同的分过含有几个运动性质不同的分过程程(如加速和减速的过程),此时(如加速和减速的过程),此时可以分段可以分段考虑,也可整体考虑。考虑,也可整体考虑。如能对整个过程列动如能对整个过程列动能定理表达式,则可能使问题简化。在把各能定理表达式,则可能使问题简化。在把各个力代入公式:个力代入公式:W1W2WnEk2-Ek1时,要把它们的数值连同符号代入,解题时,要把它们的数值连同符号代入,解题时要分清各过程各力做功的情况。时要分清各过程各力做功的情况。合力做功与物体动能变化的关系合力做功与物体动能变化的关系WEk2-Ek1例例.关于做功和物体动能变化的关系,正确的是(关于做
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