如何學好動能定理如何做好動能定理教學

2021-03-05 09:22:09 字數 4792 閱讀 6542

1樓:匿名使用者

fscosa代表作用在運動質點上的合外力的功。從動能定理深入領會「功」和「動能」兩個概念之間的區別和聯絡。動能是反映物體本身運動狀態的物理量,物體的運動狀態一定,能量也就唯一確定了,故能量是「狀態量」,而功並不決定於物體的運動狀態,而是和物體運動狀態的變化過程,即能量變化的過程相對應的,所以功是「過程量」。

功只能量度物體運動狀態發生變化時,它的能量變化了多少,而不能量度物體在一定運動狀態下所具有的能量,有的書上把動能定理稱之為動能原理。對原理、定理區分不嚴格,本辭條按課本教材要求,稱「動能定理」。此定理體現了功和動能之間的聯絡。

稱為定理的原因是因為它是從牛頓定律,經數學嚴格推導出來的,並不能擴大其應用範圍。由於動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間,不論物體運動的路徑如何,因而在只涉及位置變化與速度的力學問題中,應用動能定理比直接運用牛頓第二定律要簡單。

應用動能定理解題的基本步驟

(1)確定研究物件,研究物件可以是乙個單體也可以是乙個系統.

(2)分析研究物件的受力情況和運動情況,是否是求解「力、位移與速率關係」問題.

(3)若是,根據w合=ek2-ek1列式求解.

動能定理和功能原理

動能定理

把幾個有相互作用的質點所組成的系統作為研究物件,**功與能之間所遵循的規律。首先,把動能定理的關係式推廣到由幾個質點組成的系統。這時,用ek和ek0分別表示系統內所有質點在終態和初態的總動能,w表示作用在各質點上所有的力所做的功的總和,則有

w=ek-ek0

值得注意的是,所有的力所做的功的代數和,不是合力的功。因為由幾個質點組成的系統,不同於乙個質點,各力作用點的位移不一定相同。作用力又可區分為外力和內力,外力是指系統外其它物體對系統內各質點的作用力,內力是指系統內各質點之間的相互作用力。

雖然內力的合力為零,但內力的功一般不為零,因為各力作用點的位移不一定相同。因此,對於系統來說,上式中的w應等於外力所做的功與內力所做的功之和,所以,上式可改寫為

w外+w內=ek-ek0 (1)

這就是質點系的動能定理,它在慣性參考係中成立。

功能原理

系統的內力可分為保守內力和非保守內力。因此,內力的功w內應等於保守內力的功與非保守內力的功之和。所以(1)式可寫為

w外力+w保守內力+w非保守內力=ek-ek0

由於保守內力所做的功可用系統勢能的減少來表示,即w保守內力=ep0-ep,所以,上式可改寫為

w外力+w非保守內力=(ek+ep)-(ek0+ep0)

系統的動能和勢能之和叫做系統的機械能e,即e=ek+ep,則上式又可寫為

w外力+w非保守內力=e-e0

(2)上式說明:系統從初態變化到終態時,它的機械能的增量等於外力的功和非保守內力的功的總和,這稱為系統的功能原理。因為功能原理是在質點系的動能定理中引入勢能而得出的,所以它和質點系動能定理一樣也是在慣性參考係中才成立。

值得注意的是,質點系的動能定理和功能原理都給出系統的能量的改變和功的關係。前者給出的是動能的改變和功的關係,應當把所有的力的功都計算在內;後者給出的則是機械能的改變和功的關係,由於機械能中的勢能的改變已經反映了保守內力的功,因而只需計算保守內力之外的其它力的功。

「動能定理」和「功能原理」有什麼聯絡和區別?

研究「外力對物體做功」和「物體機械能變化」的關係是力學中的重要問題之一。「動能定理」和「功能原理」都是表達這種關係的規律,只是表達的形式不同,但它們的本質是相同的。

* 在「動能定理」中只提動能而不提勢能;在「功能原理」中既提動能也提勢能。

* 在「動能定理」中包含重力所做的功;在「功能原理」中不包含重力所做的功。

* 在「動能原理」中所包含的重力對物體所做的功與在「功能原理」中所提到的物體重力勢能的變化是對同一物理現象的不同表述。

* 某些力學問題,既可以用「動能定理」求解,也可以用「功能原理」求解。具體如何選擇,往往要根據題意而定。選擇恰當,不僅解題便捷,而且不易失誤。

(注:目前的高三物理課本只講「動能定理」,但有關功能原理的思想也分布在課文之中了。如果學生的基礎不太好,若為減輕負擔,也可只學習和應用「動能定理」。

)* 在運用「動能定理」解題時應當注意:在公式w=△ek中不含勢能的變化 (△ep),但是在w中包含著重力做功wg。 在運用「功能原理」解題時應當注意:

在公式wf=△e中既含動能的變化也含勢能的變化,即△e=△ek+△ep,但是在wf中不包含重力做功wg。(注:也不包括重力分解出的下滑分力做功!

)總之必須明確:w與wf的區別;△ek與△e的區別。

2樓:匿名使用者

關鍵和重點的是要理解能量守恆定理,能量不會憑空消失和增加,

一種狀態到另外一種狀態,各種能量應該是相等的,只要理解這個就行,通俗一點說的話,比如說某一狀態,你把這個狀態下所有的能量都列出來(動能啊,勢能啊,熱能,只要是有的),如果轉換成了另外乙個狀態,同樣所有的能量都列出來(動能啊,勢能啊,熱能,只要是有的)兩者相等。。。

這已經夠詳細了吧,好吧,舉個簡單的例子,乙個小球在高空中靜止,那麼這個小就有乙個勢能,沒有熱量,所以沒有熱能,小球沒有速度,所以也沒有動能,那麼這個勢能就為小球這個狀態的能量,然後讓它掉下來,掉在空中某個位置(離地面還有一些距離),這個時候又是乙個狀態,因為這個時候小球有了速度,所以就有了動能,而小球還沒落地(相對於地面),那麼小球還具有勢能,因為沒有熱量,所以沒有熱能,這時這個狀態下的小球能量就為動能我勢能的總和,這兩個狀態下的能量應該是相等的(能量守恆定理)。當然我只考慮了三種能量的問題,以後在學習中你還會學到的,我只能說到這了,再不能理解,無能為力

3樓:旗塵印雪瑤

1)動能定理是一條適用範圍很廣的物理規律,它是解決物理問題的一條重要途徑。掌握動能定理,會用動能定理解決力學問題,是學習的重點和難點。動能定理是描述力對空間積累效應的規律,它可以適用於乙個質點,也可以適用於質點系。

  (2)動能定理應用中,強調各物理量一定都是相對同一慣性參考係的。中學物理中,一般都取地球做為參考係;  物體動能的變化是由速率的變化引起的,速率變化是因為存在著與速度不垂直的外力,在物體運動過程中,與速度不垂直的外力一定是對物體做功的,所以物體的動能是否變化取決於合外力對質點所做的功是否為零。  物體動能的增加δek可為正值,也可為負值,其正負取決於外力對物體做的總功σw的正負。

若σw>0,則δek>0,物體的動能增大;若σw<0,則δek<0,物體動能減小。

如何做好動能定理教學

4樓:匿名使用者

動能定理的內容看似簡單,即「合外力對物體所做的功等於物體動能的變化量」,用數學表示式即可表示為:w總=δek=ekt-ek0,但其包含的物理內容卻十分豐富,很多學生就是對其沒有理解透,導致在運用時出錯。

一、理解動能定理的概念

動能定理表示式的左邊是指合外力所做的總功,如果學生理解困難的話,可結合例子驗證一下,比如:質量m=2kg的物塊,在水平推力f=8n的恒力作用下,在動摩擦因數為025的粗糙水平地面上發生一段位移x=4m,速度由v0=2m/s增加到vt=4m/s。這時學生發現了矛盾,自然而然就會去找原因,將會發現原來物塊與水平面之間還存在摩擦力,原來動能定理表示式中的w是指合外力對物體所做的總功。

這樣可能會更有助於學生理解,而且印象會深刻一點。對於合外力對物體所做的總功,可以先求出各個力做的功,再求出各個力做功的代數和;也可以先求出物體所受的合外力,再求出合外力所做的功,即有兩種計算方法:①w總=w1+w2+……+wn,②w總=f合scosθ,至於選用哪一種方法簡單方便,要視具體題目而定。

動能定理表示式的右邊δek是指動能的變化量,即末狀態的動能ekt減去初狀態的動能eko。這就要求學生在求解時,一定要找準運動的過程及對應的初末狀態。動能定理雖然只與運動的初末狀態有關,但是我們在解題時還是要弄清各個運動狀態的受力情況和各個力所做的功。

如果研究過程中物體的受力情況有變化,我們要分別寫出該力在各個階段所做的功。在用動能定理求解時,一定要強調等式的左邊是合外力所做的總功,等式的右邊是動能的變化。

動能定理表示合外力的作用效果。動能的變化量是乙個標量,表示合外力在一段位移內的作用效果。事實上,無論是處於什麼運動狀態的物體,它們都具有一定的動能。

只是各自運動形式和規律的不同,在物體動能的變化上和物體能量的轉換上,也必然存在一定的差異。動能定理是在某一過程中,力在空間上的積累,強調的是能量變化與做功的關係。從表示式中可以看出,當合外力對物體做正功時,末動能大於初動能,物體的動能增大。

例如,在汽車起動的過程中,牽引力對汽車做正功,汽車的動能增大。當合外力對物體做負功,或者說物體克服合外力做功時,末動能小於初動能,物體的動能減小。例如,在汽車剎車的過程中,摩擦阻力對汽車做負功,汽車的動能減小。

可見,我們可以用外力做功的多少來量度物體動能的改變量。

二、用「微元法」推導,幫助學生理解

教材在推導動能定理時,物塊是在恒力作用下做直線運動的。如果直接將動能定理推廣到在變力做功以及曲線運動中,學生不容易理

三、在與牛頓運動定律比較中理解

教材在運用牛頓運動定律和運動學公式推導出力f對物體做的功以後,直接得到動能定理的表示式。這時我們不妨用幾個例題,讓學生先試著用牛頓運動定律和運動學公式去做,然後用動能定理去做,比較兩種方法的優劣,使他們感受到:在不涉及運動加速度和運動時間時,利用動能定理解決力學問題更簡捷。

讓學生體會應用動能定理的優點。動能定理將狀態量的變化與過程相聯絡,在不需關注具體過程的情況下是比較方便的。

有些問題用牛頓定律與運動學知識是很難解決的,但用動能定理卻可以很方便地解決。我們知道,當變力對物體做功時,很難根據公式w=fs求出功,但根據功與動能變化的關係就可以方便地求出功。

動能定理不僅可以應用於乙個物體,也可以應用於乙個系統。在對系統運用動能定理時,一定要注意:這時系統內物體之間的相互作用力不必考慮,應找出系統以外的其他物體對系統整體的各個力所做的功;而且等式左邊動能的變化,應該是系統內各個物體動能變化的代數和。

總之,在高中物理教學中,教師應該充分考慮學生對於動能定理的理解程度,結合學生的實際情況來開展教學工作。

如何學好動能定理,該如何學好動能定理

首先bai,能量是守恆的,這個是亙古不變duzhi,無條件的真理.第二dao,動能回定理,是做功都轉化成動能的理想狀態答,是一種有條件的定理.第三,他們都是守恆的精神,其實只要你記住能量是守恆的,就可以解決所有問題,不用記憶其他定理,機械能和內能和電勢能等等高中接觸到的能量,在乙個系統裡是守恆的,列...

動能定理的公式是如何推導出來的

1 合外力做正功,動能增加 合外力做正功 動能增加 正功 合外力做負功 動能版減少 負功,權 合外力做負功,動能減少 2 動能定理中的功是合外力做的總功 總功的求法 總功的求法 的求法先求合力,1 先求合力,再求合力功 scos w總 f合scos 各力位移相同時 2 先求每個力做的功,再求代數和 ...

高中物理題這題能用動能定理做麼1 2Mv 2(Fa Mg)L v 2 2gL 2m M

前邊的 1 2mv 2 fa mg l正確,你對a分析的,但是fa為繩子對a的拉力,這個拉力不等於2mg,所以你的結果是錯的 1 這個題最後以三個物體為研究物件,整體法,避免了繩子的拉力,0.5 m 2m v 2 2mgl mgl,解之得v 4m m gl m 2m 2 b不能著地,即b再下降l時,...