動(dòng)能 動(dòng)能定理
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并確定各力所做的功,求出這些力的功的代數(shù)和。
(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示),根據(jù)動(dòng)能定理列出方程
w總=ek2—ek1
(4)求解方程、分析結(jié)果
我們用上述步驟再分析一道例題。
例4.如圖4所示,用細(xì)繩連接的a、b兩物體質(zhì)量相等, a位于傾角為30°的斜面上,細(xì)繩跨過定滑輪后使a、b均保持靜止,然后釋放,設(shè)a與斜面間的滑動(dòng)摩擦力為a受重力的0.3倍,不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,求b下降1m時(shí)的速度多大。
讓學(xué)生自由選擇研究對(duì)象,那么可能有的同學(xué)分別選擇a、b為研究對(duì)象,而有了則將a、b看成一個(gè)整體來分析,分別請(qǐng)兩位方法不同的學(xué)生在黑板上寫出解題過程:
三式聯(lián)立解得:v=1.4m/s
解法二:將a、b看成一整體。(因二者速度、加速度大小均一樣),此時(shí)拉力t為內(nèi)力,求外力做功時(shí)不計(jì),則動(dòng)能定理寫為:
f=0.3mg
二式聯(lián)立解得:v=1.4m/s
可見,結(jié)論是一致的,而方法二中受力體的選擇使解題過程簡(jiǎn)化,因而在使用動(dòng)能定理時(shí)要適當(dāng)選取研究對(duì)象。
(三)課堂小結(jié)
1.對(duì)動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。
2.對(duì)動(dòng)能定理的內(nèi)容,應(yīng)用步驟,適用問題類型做必要總結(jié)。
3.通過動(dòng)能定理,再次明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系、加深對(duì)兩個(gè)物理量的理解。
五、說明
1.由于計(jì)算功時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移和動(dòng)能中的速度都與參考系有關(guān)。因此對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以補(bǔ)充講解功和動(dòng)能對(duì)不同慣性系的相對(duì)性和動(dòng)能定理的不變性。如時(shí)間較緊?稍诮處熯m當(dāng)提示下,讓學(xué)生在課下思考解答。
2.一節(jié)課不可能對(duì)動(dòng)能定理的應(yīng)用講解的非常全面、深刻,但一定要強(qiáng)調(diào)公式中各物理量的正確含義,因?yàn)閯?dòng)能定理實(shí)質(zhì)上就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的一種表達(dá)形式,掌握好動(dòng)能定理,以后才能順利地深入研究功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。如果一開始就概念不清,很可能影響以后知識(shí)的學(xué)習(xí)。