1. 在研究動能大小與什麼因素有關時,我們是通過觀察小車推動木塊移動的距離來反映小車動能大小的,採用的是轉換法的思想;
2. 甲圖中實驗中讓同一小車從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動,「同一小車」控制了小車的質量不變,「不同高度」小車的高度不同,運動的速度也就不同,因此該實驗探究的是小車動能與速度的關系;物體動能大小與速度的關系是:物體質量一定時,速度越大動能越大;
3. 探究物體動能大小與質量的關系時,要控制速度相同,改變物體質量,故應從同一高度釋放小車,使質量不同的小車具有相同的速度.
2. 初中物理 動能實驗的研究方法
轉換法
利用球對木塊做功時推的遠近效果來比較動能
藉助的直觀遠近轉換抽象的動能概念
合力與分力的關系才是等效替換法
3. 研究動能和重力勢能採用了什麼物理方法
答案:研究動能和重力勢能採用了(控制變數法)
控制變數法:該方法是研究某一物理量(或某一物理性質)與哪些因素有關時所採用的研究方法,研究方法是:控制其他各項因素都不變,只改變某一因素,從而得到這一因素是怎樣影響這一物理量的。這是物理學中最重要,使用最普遍的一種科學研究方法.
4. 動能的定義
動能
動能是指物體由於作機械運動而具有的能量,由法國物理學家科里奧利提出。 它的大小定義為物體質量與速度平方乘積的二分之一,即Ek=mv²/2。質量相同的物體,運動速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,具有的動能就越大。
中文名
動能
外文名
kinetic energy
表達式
Ek=mv²/2
提出者
科里奧利
應用學科
物理學
單位
焦耳 ( J ) 簡稱焦
公式定義
定義
定義:物體由於運動而具有的能量,稱為物體的動能。它的大小定義為物體質量與速度平方乘積的二分之一。
結論
因此,質量相同的物體,運動速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,具有的動能就越大。
公式
2013年物理課本中:人民教育出版社八年級下冊(2012版)第十一章
經典物理中:
動能公式是:
動能計算公式
愛因斯坦在相對論中對上式進行補充
完整的公式是:
m0是靜止質量
①動能是標量;
②動能具有瞬時性,在某一時刻,物體具有一定的速度,也具有一定的動能,動能是狀態量;
③動能具有相對性,對不同的參考系,物體速度有不同的瞬時值,也就具有不同的動能,一般以地面為參考系研究物體的運動。
E總=mvs X m0vo
s=1/2at^2 + v0t
E增=E末 —E0
E增
vt=—————
mo設A是物體的開始點 , B為物體的終點. vo是初速度 A(X1,Y1) B (X1,Y2)
物體的動能為E=VmL<ab>
其中m為變數,物體的由於運動m值不斷的增大 m屬於[ mo , +∽]
設V0 不變
L<ab>=v0t=√A(X1-Y1) ^2+B(X2-Y2)^2 L不斷增大
當物體在地球上 而且靜止時的動能
E=vTvGm
vT是地球自轉速度
vG是太陽的引力速度
二設物體做圓周運動的動能
E=movor^2π 用於太陽引力對地球的動能
E=movoS
S是物體的面積
三物體的立體動能
E=movoVT
VT是物體的體積
太陽對地球引力動能E=VTmovo
VT=4πR^3/3
推導
我們可選擇任意一個慣性參考系來考慮動能。一個物體原來靜止,在受到作用力之後便加速。它所得到的動能是總共的作用力對它所做的功。
其中W代表功,代表物體所受到的總共的作用力,代表物體的位移。
根據牛頓第二定律,
其中代表物體所受到的總共的作用力,代表物體的速度,dt代表時間,m代表質量
在牛頓力學中,一個物體的質量不隨速率的改變而改變。
其中W代表功,t代表時間,代錶速度,v代錶速率,m代表質量,代表不定常數。當物體的速率為零時,其動能亦為零。因此,
其中代表動能,M代表質量,v代錶速率。
說明
動能是標量,無方向,只有大小。且不能小於零。與功一致,可直接相加減。
動能是相對量,式中的v與參照系的選取有關,不同的參照系中,v不同,物體的動能也不同。
質點以運動方式所儲存的能量。但在速度接近光速時有重大誤差。狹義相對論則將動能視為質點運動時增加的質量能,修正後的動能公式適用於任何低於光速的質點。(參見「靜質量」、「靜質量能」) 。
沖量
①沖量是力對時間的積累效應。力對物體的沖量,使物體的動量發生變化,而且沖量等於物體動量的變化量。
②在碰撞過程中,物體相互作用的時間極短,但力卻很大,而且力在這短在的時間內變化十分劇烈,因此很難對力和物體的加速度做准確的測量;況且這類問題有時也並不需要了解每一時刻的力和速度,而只要了解力在作用時間內的積累作用和它產生的效果。這類問題,雖然原則上可以用牛頓運動定律來研究,但很不方便。為了能簡便地處理這類問題,就需要應用沖量這一概念。
動能定理
力在一個過程中對物體所做的功等於在這個過程中動能的變化。
合外力(物體所受的外力的總和,根據方向以及受力大小通過正交法能計算出物體最終的合力方向及大小) 對物體所做的功等於物體動能的變化。
表達式:
w1+w2+w3+w4…=△W=Ek2-Ek1 (k2) (k1)為下標
△W=(1/2)×m×Vt^2-(1/2)×m×Vo^2 (其中Vt為末速度,Vo為初速度。)
其中,Ek2表示物體的末動能,Ek1表示物體的初動能。△W是動能的變化,又稱動能的增量,也表示合外力對物體做的總功。
動能定理的表達式是標量式,當合外力對物體做正功時,Ek2>Ek1物體的動能增加;反之則,Ek1>Ek2,物體的動能減少。
動能定理中的位移,初末動能都應相對於同一參照系。
1動能定理研究的對象是單一的物體,或者是可以看成單一物體的物體系。
2動能定理的計算式是等式,一般以地面為參考系。
3動能定理適用於物體的直線運動,也適用於曲線運動;適用於恆力做功,也適用於變力做功;力可以是分段作用,也可以是同時作用,只要可以求出各個力的正負代數和即可,這就是動能定理的優越性。
動能定理與牛頓第二定律的區別和聯系
動能定理是由牛頓第二定律演變而來的,但是這一定理所反映的物理內容卻同牛頓第二定律大不相同,牛頓第二定律反映的是力對物體的作用的瞬時效果,它指出,只要在某一時刻有力作用在物體上,物體便會產生加速度,加速度的大小和方向決定了物體運動狀態將如何變化,而動能定理反映的是力對物體的空間積累效應,它指出,力在某一過程中對物體做了功,物體運動的動能便發生改變。
牛頓第二定律只解決力是恆力、物體沿直線運動的問題,而動能定理既可以解決恆力,直線問題,也可以解決變力、曲線問題,只要不涉及加速度和時間用動能定理比用牛頓第二定律更簡潔明了。
提出定義者
科里奧利是對動能和功給出確切的現代定義的第一個人。他把物體的動能定義為物體質量的二分之一乘以其速度的平方,而作用力對某物體所做的功等於此力乘以其克服阻力而運動的距離。
實驗
探究動能大小與那些因素有關?
猜想:質量(m),速度(v)
實驗方法:(1)控制變數法,(2)轉換法。
觀察方法:通過觀察木塊被小車推動的距離的遠近來比較小車動能的大小。
實驗過程:(1)控制小車質量,而通過改變小車在斜面上不同高度,從而改變小車運動到水平面上時的速度。
(2)通過控制小車在斜坡上同一高度下滑從而使不同質量小車到水平面時速度相同。
實驗結論:物體質量相同時,物體運動速度越快,動能越大。
5. 探究動能大小與哪些因素有關實驗中用了什麼辦法
(1)實驗中你通過觀察木塊被推開的距離知道動能的大小,用到了轉化法.
(2)實驗中讓銅球和鋼球從同一斜面的同一高度處由靜止滑下,使得銅球與鋼球滾到水平面的速度相同.在物理學中把這種方法稱為控制變數法.
(3)由甲和丙可知,球的質量相同,滾下的高度不同,到達水平面的速度不同,可探究動能大小與速度的關系.
(4)由甲和乙知,球滾下的高度相同,即到達水平面的速度相同,球的質量不同,可探究動能大小與質量的關系,由(3)(4)知,動能大小與物體的質量和速度有關,速度相同,質量越大,動能越大,質量相同,速度越大,動能越大.
故答案為:(1)木塊被推開的距離;
(2)銅球與鋼球由同一斜面同一高度由靜止滑下;控制變數法;
(3)動能大小與速度的關系;
(4)運動物體的速度相同時,質量越大,動能越大:運動物體的質量相同時,速度越大,動能越大.
6. 斜面探究動能是什麼探究方法
A、利用斜面、小車和木塊探究動能的決定因素.此選項正確;
B、在研究某一物理量對動能的影響時,需要保持另一物理量不變,採用的是控制變數法;小車將木塊推出的越遠,對木塊做的功越多,說明小車具有的動能越多,採用的是轉換法.此選項不正確;
C、動能的多少不能直接判斷,但木塊移動的距離能夠直接觀察,所以可以通過木塊被推動的遠近判斷動能的多少.此選項正確;
D、在探究速度對動能的影響時,要保持質量一定,質量不確定,動能無法准確比較.此選項錯誤.
故選A、C.
7. 探究影響動能大小因素什麼方法
(1)動能的大小與質量和速度有關;實驗時採用控制變數法和轉換法分別探究;
(2)本實驗是根據金屬球對木塊做功的多少來反映小球動能的多少.即木塊在水平面上移動的距離遠近來判斷小球動能大小的;
(3)甲、乙兩圖,甲圖是小球、乙圖是大球,兩球的質量不同,從斜面的同一高度滾下,讓小球到達斜面底端的速度相同,甲球使木塊運動的近、甲球動能小;乙球使木塊運動的遠、乙球動能大,由此得出結論:當速度一定時,物體質量越大、動能越大;
(4)甲、丙兩圖,兩球的質量相同,從斜面的不同高度滾下,甲圖小球到達斜面底端的速度大,甲球使木塊運動的遠、甲球動能大;丙圖小球使木塊運動的近、球動能小,由此得出結論:物體的質量相同,物體速度越大、動能越大;
(5)木塊向右滑動,受到滑動摩擦力方向與相對運動的方向相反,向左.
故答案為:
(1)控制變數法;轉換法;
(2)木塊在水平面上移動的距離遠近;
(3)速度一定時,物體的質量越大,動能越大;
(4)物體質量相同,物體速度越大,動能越大;
(5)左.
8. 探究動能定理用了什麼物理實驗方法
探究動能定理用了(控制變數法)物理實驗方法
對動能定理運用實驗進行探究,有兩種方式。一種是探究合力的功與物體動能增加量間的關系。另一種是物體運動的初速度為零,保持物體質量不變,探究合力的功與物體末速度的關系。
兩種方式中都需要測出合力的功,為了測量方便,可使對物體做功的合力是便於測量的恆力,或者保持被做功物體質量不變,使合力的功倍增變化。兩種方式中,都需要測量被做功物體的速度,速度的測量可運用「紙帶法」、速度感測器、光電門等。
9. 初中物理 動能大小和什麼因素有關的研究方法
(1)在研究動能大小與什麼因素有關時,我們是通過觀察小車推動木塊移動的距離來反映小車動能大小的,採用的是轉換法的思想;
(2)甲圖中實驗中讓同一小車從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動,「同一小車」控制了小車的質量不變,「不同高度」小車的高度不同,運動的速度也就不同,因此該實驗探究的是小車動能與速度的關系;物體動能大小與速度的關系是:物體質量一定時,速度越大動能越大;
(3)探究物體動能大小與質量的關系時,要控制速度相同,改變物體質量,故應從同一高度釋放小車,使質量不同的小車具有相同的速度.