1. 在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小车动能大小的,采用的是转换法的思想;
2. 甲图中实验中让同一小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小车”控制了小车的质量不变,“不同高度”小车的高度不同,运动的速度也就不同,因此该实验探究的是小车动能与速度的关系;物体动能大小与速度的关系是:物体质量一定时,速度越大动能越大;
3. 探究物体动能大小与质量的关系时,要控制速度相同,改变物体质量,故应从同一高度释放小车,使质量不同的小车具有相同的速度.
2. 初中物理 动能实验的研究方法
转换法
利用球对木块做功时推的远近效果来比较动能
借助的直观远近转换抽象的动能概念
合力与分力的关系才是等效替换法
3. 研究动能和重力势能采用了什么物理方法
答案:研究动能和重力势能采用了(控制变量法)
控制变量法:该方法是研究某一物理量(或某一物理性质)与哪些因素有关时所采用的研究方法,研究方法是:控制其他各项因素都不变,只改变某一因素,从而得到这一因素是怎样影响这一物理量的。这是物理学中最重要,使用最普遍的一种科学研究方法.
4. 动能的定义
动能
动能是指物体由于作机械运动而具有的能量,由法国物理学家科里奥利提出。 它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一,即Ek=mv²/2。质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,具有的动能就越大。
中文名
动能
外文名
kinetic energy
表达式
Ek=mv²/2
提出者
科里奥利
应用学科
物理学
单位
焦耳 ( J ) 简称焦
公式定义
定义
定义:物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。
结论
因此,质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,具有的动能就越大。
公式
2013年物理课本中:人民教育出版社八年级下册(2012版)第十一章
经典物理中:
动能公式是:
动能计算公式
爱因斯坦在相对论中对上式进行补充
完整的公式是:
m0是静止质量
①动能是标量;
②动能具有瞬时性,在某一时刻,物体具有一定的速度,也具有一定的动能,动能是状态量;
③动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般以地面为参考系研究物体的运动。
E总=mvs X m0vo
s=1/2at^2 + v0t
E增=E末 —E0
E增
vt=—————
mo设A是物体的开始点 , B为物体的终点. vo是初速度 A(X1,Y1) B (X1,Y2)
物体的动能为E=VmL<ab>
其中m为变数,物体的由于运动m值不断的增大 m属于[ mo , +∽]
设V0 不变
L<ab>=v0t=√A(X1-Y1) ^2+B(X2-Y2)^2 L不断增大
当物体在地球上 而且静止时的动能
E=vTvGm
vT是地球自转速度
vG是太阳的引力速度
二设物体做圆周运动的动能
E=movor^2π 用于太阳引力对地球的动能
E=movoS
S是物体的面积
三物体的立体动能
E=movoVT
VT是物体的体积
太阳对地球引力动能E=VTmovo
VT=4πR^3/3
推导
我们可选择任意一个惯性参考系来考虑动能。一个物体原来静止,在受到作用力之后便加速。它所得到的动能是总共的作用力对它所做的功。
其中W代表功,代表物体所受到的总共的作用力,代表物体的位移。
根据牛顿第二定律,
其中代表物体所受到的总共的作用力,代表物体的速度,dt代表时间,m代表质量
在牛顿力学中,一个物体的质量不随速率的改变而改变。
其中W代表功,t代表时间,代表速度,v代表速率,m代表质量,代表不定常数。当物体的速率为零时,其动能亦为零。因此,
其中代表动能,M代表质量,v代表速率。
说明
动能是标量,无方向,只有大小。且不能小于零。与功一致,可直接相加减。
动能是相对量,式中的v与参照系的选取有关,不同的参照系中,v不同,物体的动能也不同。
质点以运动方式所储存的能量。但在速度接近光速时有重大误差。狭义相对论则将动能视为质点运动时增加的质量能,修正后的动能公式适用于任何低于光速的质点。(参见“静质量”、“静质量能”) 。
冲量
①冲量是力对时间的积累效应。力对物体的冲量,使物体的动量发生变化,而且冲量等于物体动量的变化量。
②在碰撞过程中,物体相互作用的时间极短,但力却很大,而且力在这短在的时间内变化十分剧烈,因此很难对力和物体的加速度做准确的测量;况且这类问题有时也并不需要了解每一时刻的力和速度,而只要了解力在作用时间内的积累作用和它产生的效果。这类问题,虽然原则上可以用牛顿运动定律来研究,但很不方便。为了能简便地处理这类问题,就需要应用冲量这一概念。
动能定理
力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化。
合外力(物体所受的外力的总和,根据方向以及受力大小通过正交法能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化。
表达式:
w1+w2+w3+w4…=△W=Ek2-Ek1 (k2) (k1)为下标
△W=(1/2)×m×Vt^2-(1/2)×m×Vo^2 (其中Vt为末速度,Vo为初速度。)
其中,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。
动能定理的表达式是标量式,当合外力对物体做正功时,Ek2>Ek1物体的动能增加;反之则,Ek1>Ek2,物体的动能减少。
动能定理中的位移,初末动能都应相对于同一参照系。
1动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以看成单一物体的物体系。
2动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。
3动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。
动能定理与牛顿第二定律的区别和联系
动能定理是由牛顿第二定律演变而来的,但是这一定理所反映的物理内容却同牛顿第二定律大不相同,牛顿第二定律反映的是力对物体的作用的瞬时效果,它指出,只要在某一时刻有力作用在物体上,物体便会产生加速度,加速度的大小和方向决定了物体运动状态将如何变化,而动能定理反映的是力对物体的空间积累效应,它指出,力在某一过程中对物体做了功,物体运动的动能便发生改变。
牛顿第二定律只解决力是恒力、物体沿直线运动的问题,而动能定理既可以解决恒力,直线问题,也可以解决变力、曲线问题,只要不涉及加速度和时间用动能定理比用牛顿第二定律更简洁明了。
提出定义者
科里奥利是对动能和功给出确切的现代定义的第一个人。他把物体的动能定义为物体质量的二分之一乘以其速度的平方,而作用力对某物体所做的功等于此力乘以其克服阻力而运动的距离。
实验
探究动能大小与那些因素有关?
猜想:质量(m),速度(v)
实验方法:(1)控制变量法,(2)转换法。
观察方法:通过观察木块被小车推动的距离的远近来比较小车动能的大小。
实验过程:(1)控制小车质量,而通过改变小车在斜面上不同高度,从而改变小车运动到水平面上时的速度。
(2)通过控制小车在斜坡上同一高度下滑从而使不同质量小车到水平面时速度相同。
实验结论:物体质量相同时,物体运动速度越快,动能越大。
5. 探究动能大小与哪些因素有关实验中用了什么办法
(1)实验中你通过观察木块被推开的距离知道动能的大小,用到了转化法.
(2)实验中让铜球和钢球从同一斜面的同一高度处由静止滑下,使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同.在物理学中把这种方法称为控制变量法.
(3)由甲和丙可知,球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,可探究动能大小与速度的关系.
(4)由甲和乙知,球滚下的高度相同,即到达水平面的速度相同,球的质量不同,可探究动能大小与质量的关系,由(3)(4)知,动能大小与物体的质量和速度有关,速度相同,质量越大,动能越大,质量相同,速度越大,动能越大.
故答案为:(1)木块被推开的距离;
(2)铜球与钢球由同一斜面同一高度由静止滑下;控制变量法;
(3)动能大小与速度的关系;
(4)运动物体的速度相同时,质量越大,动能越大:运动物体的质量相同时,速度越大,动能越大.
6. 斜面探究动能是什么探究方法
A、利用斜面、小车和木块探究动能的决定因素.此选项正确;
B、在研究某一物理量对动能的影响时,需要保持另一物理量不变,采用的是控制变量法;小车将木块推出的越远,对木块做的功越多,说明小车具有的动能越多,采用的是转换法.此选项不正确;
C、动能的多少不能直接判断,但木块移动的距离能够直接观察,所以可以通过木块被推动的远近判断动能的多少.此选项正确;
D、在探究速度对动能的影响时,要保持质量一定,质量不确定,动能无法准确比较.此选项错误.
故选A、C.
7. 探究影响动能大小因素什么方法
(1)动能的大小与质量和速度有关;实验时采用控制变量法和转换法分别探究;
(2)本实验是根据金属球对木块做功的多少来反映小球动能的多少.即木块在水平面上移动的距离远近来判断小球动能大小的;
(3)甲、乙两图,甲图是小球、乙图是大球,两球的质量不同,从斜面的同一高度滚下,让小球到达斜面底端的速度相同,甲球使木块运动的近、甲球动能小;乙球使木块运动的远、乙球动能大,由此得出结论:当速度一定时,物体质量越大、动能越大;
(4)甲、丙两图,两球的质量相同,从斜面的不同高度滚下,甲图小球到达斜面底端的速度大,甲球使木块运动的远、甲球动能大;丙图小球使木块运动的近、球动能小,由此得出结论:物体的质量相同,物体速度越大、动能越大;
(5)木块向右滑动,受到滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反,向左.
故答案为:
(1)控制变量法;转换法;
(2)木块在水平面上移动的距离远近;
(3)速度一定时,物体的质量越大,动能越大;
(4)物体质量相同,物体速度越大,动能越大;
(5)左.
8. 探究动能定理用了什么物理实验方法
探究动能定理用了(控制变量法)物理实验方法
对动能定理运用实验进行探究,有两种方式。一种是探究合力的功与物体动能增加量间的关系。另一种是物体运动的初速度为零,保持物体质量不变,探究合力的功与物体末速度的关系。
两种方式中都需要测出合力的功,为了测量方便,可使对物体做功的合力是便于测量的恒力,或者保持被做功物体质量不变,使合力的功倍增变化。两种方式中,都需要测量被做功物体的速度,速度的测量可运用“纸带法”、速度传感器、光电门等。
9. 初中物理 动能大小和什么因素有关的研究方法
(1)在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小车动能大小的,采用的是转换法的思想;
(2)甲图中实验中让同一小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小车”控制了小车的质量不变,“不同高度”小车的高度不同,运动的速度也就不同,因此该实验探究的是小车动能与速度的关系;物体动能大小与速度的关系是:物体质量一定时,速度越大动能越大;
(3)探究物体动能大小与质量的关系时,要控制速度相同,改变物体质量,故应从同一高度释放小车,使质量不同的小车具有相同的速度.