1、高一第二学期第五章机械能E功与能量变化的关系实验装置实验设计的依据能量：若 物体具有对外做功的本领，则这个物体便 具有能量。是物体做功本领的量度。动能：作为一种形式的能量，运动的小车通过推 动摩擦块做功的多少来反映其本身具有的能量大 小。小车推动摩擦块做多少功，就表示小车具有 多少动能。反过来，外界对物体做功，物体的能量会怎样变化呢？功和功和能量能量变化变化的的关关 系系F1 赛赛车车发发动机动机在在 2.3s 内内使车使车速速度度 由由零零增增为为 100km/h。热热气气球上球上升升，重重力力势能势能增增加加。拉拉弓弓射箭射箭，弓弓的的弹性弹性势势 能能不不断增断增加加。对物体对物体做做功
2、，能改功，能改变变物体的能物体的能量量。1.设有一设有一原原来静止的来静止的小小车，它的车，它的质质量量为为 m，仅仅在恒在恒力力 F 的的作作用下，发用下，发生生了一段位了一段位移移 S 后，后，小小 车车的速度的速度为为 v，则，则推推力对小车力对小车所所做的功为做的功为多多少少？F SF=m av2S=v22a212FF做功做功与与物物体体动能动能变变化的化的关关系系F S ma 2a mv当当外外力力对对物体物体做做正正功功时时，物，物体体的的动动能增能增加加，外外力对力对物物体体做做多多少少 正正功功，物物体的体的动动能能就就增加增加多多少少。做功做功与与物体动能物体动能变变化的关化
3、的关系系 vv=0f2.若若质质量量为为 m 的的小车小车，初初速速度度是是 v，仅仅 在在摩摩擦擦力力 f 的的作作用用下发下发生生水水平平位位移移 S，速速度度 减减为为 0，在在这一这一过过程程中中，摩摩擦力擦力做做的的功功为为：2a2-f S-mav2-1 mv20-1 mv22当当外外力力对对物体物体做做负负功功（即物即物体体克克服服外力外力做做功功）时，时，物物体体 的的动动能能减减少，少，外外力力对对物体物体做做多多少少负功负功，物体物体的的动动能能就就减减 少少多多少少。v0FFvtffS3.质质量量为为 m 的的小小车，在恒车，在恒力力 F 和阻和阻力力 f 作用作用下下，经
4、经0位位移移 S 速速度度由由 v 变变为为 v。这这合合为为合：W=(F-f)S=maS=2)2t0022tt2过过程程1合力合力做做的的功功 W2avma vm(v v202221 mvW 1 mv合合t即即结结论论 :合外力做的功等于物体动能的合外力做的功等于物体动能的变变 化化。做功做功与与物体动物体动能能变化的关变化的关系系W=EK 2-EK 1总总功功末末动动能能初初动动能能动动能能定理定理说说明明了了功和功和能能的的密密切关切关系系，即即做功做功的的 过过程程是能是能量量转转化化的过的过程程等号等号并并不不意意味着味着“功转功转化化成成动动能能”，而是而是“功引功引起起 动动能能
5、的变的变化化”。1.1.动能动能定定理理内内容：外力对容：外力对物物体做的总体做的总功功（也即合（也即合外外力力对对物物体做的功）体做的功）等等于物体动于物体动能能的变化量的变化量。Hv 2gsingsin2gH例例 1.1.物体从高物体从高为为 H H 的的光光 滑斜面顶端由静止下滑滑斜面顶端由静止下滑，求滑到底端时的速求滑到底端时的速度度 v v 。H解 1：a=gsinv2=2aS解 2：W G=EKmgH=mv2/2v 2gH动能定理比牛顿定律解题更为简捷动能定理比牛顿定律解题更为简捷方方 便便。例例 2.已知单摆已知单摆的的摆长摆长为为L，摆摆球球质量质量为为m，静止从，静止从偏偏角
6、角为为 600 的的A 处释处释放放，求，求（1）摆球到最低摆球到最低处处B 的速的速度度VB。（2）B 处处绳的绳的拉拉 600LmAB力力 m g L TB（。1-B02cos60）=mv/2vBgLBT-mg=mvB2/LBT=2mg2.2.动能定理与牛顿第二定律动能定理与牛顿第二定律的的区区别别牛牛顿顿第第二二定律定律是是矢量矢量式式，反映的是力与加速度的瞬时关系；动动能能定定理理是是标标量式量式，反映做功过程 中功与始末状态动能增量的关系。1,1,动能定理不涉及物体运动过程中的加 速度和时间，因此用它处理问题有时 很方便。2、动能定理能够解决变力 做功和曲线运动问题，而牛顿运动定 律解决这样一类问题非常困难。小小结结用动用动能能定理解定理解题题的步的步骤骤1 1 ）对物体进行对物体进行受受力分析力分析和和运动状态运动状态分分析析2 2 ）找出各力所找出各力所做做的功和始的功和始末末位置位置的的动动能能3 3 ）用动能定用动能定理理 W=EK 求求解解
