高中物理动能定理的内容与公式同学们清楚吗,不清楚的话,快来小编这里看看。下面是由留学群小编为大家整理的“高中物理动能定理的内容与公式”,仅供参考,欢迎大家阅读。
高中物理动能定理的内容与公式
高中物理动能定理公式是W=(1/2)mV₁²-(1/2)mVo²=Ek₂-Ek₁,W为外力做的功,Vo是物体初速度,V₁是末速度,Ek₂表示物体的末动能,Ek₁表示物体的初动能。W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。
动能定理研究的对象是单一的物体,或者可以称单一物体的物体系。动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;里可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和。
拓展阅读:高中物理动能定理的知识点
动能定理的基本概念
合外力做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。动能定理还可以表述为:过程中所有分力做的功的代数和,等于动能的改变量。
这里的合外力指研究对象受到的所有外力的合力。
动能定理的表达式
动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk;
动能定理的其他表示方法:
∫Fds=W=ΔEk;
F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk;
功虽然是标量,但有正负一说。最为严谨的公式是第二个公式;最常用的,有些难度的却是第三个公式。
动能定理根源
我们来推导动能定理,很多学生可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。
近几年的高考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应用。理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。
在内心理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运用动能定理来解题。动能定理的推导分为如下两步:
(1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程
物体做匀变速直线运动,则其受力情况为F合=ma;
由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;方程的两边都乘以m,除以2,有:
mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;
上述方程的左端mas=F合s=W;
因此有:F合s=W=ΔEk;
这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。
(2)普通直线运动模式下动能定理的推导过程
运用微积分的思想,我们普通运动模式进行拆分,将其肢解为非常小的一段一段的运动(微元法应用;请同学们思考下位移公式的推导过程)。
当我们的运动模式被无限分割后,每一小段都可以认为是匀变加速直线运动模式(要么a>0;要么a<0;要么a=0)。
对任何一段(从t=m到t=n),我们都可以利用(1)中的推理过程得到W=F合s=man=En-Em
对整个过程,我们有:
W总=W1+W2+W3+……=ma1+ma2+ma3+……=(E2-E1)+(E3-E2)+(E4-E3)+……+(En-Em)+……=E末-E初
即,W总=E末-E初;这就是普通的直线运动模式下的动能定...