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(共20张PPT)
3 动能和动能定理
问：运动的物体具有能量，它是什么能？跟哪些因素有关？
问：动能与质量和速度存在什么样的定量关系呢？
1.实验探究
2.理论推导
速度、质量（水瓶报纸实验）
动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？
重力做功WG
重力势能mgh
弹力做功WF
？力做功 W
弹性势能kx2/2
动能表达式？
思考与讨论
在光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中外力做的功与v1、v2的关系？
F
v1
F
v2
l
情景1
G
FN
情景一
在粗糙水平面上质量为m的物体，物体所受摩擦力恒为f，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中合外力做的功与v1、v2的关系？
l
F
v2
F
v1
f
f
G
FN
情景2
情景二
在光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的变力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中外力做的功与v1、v2的关系？
情景三
F
v1
F
v2
l
情景3
在光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的变力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2
情景三
物体做曲线运动呢？
v1
v2
W合＝ mv22－ mv12
末态
初态
归纳总结
1.定义：在物理学中用 这个量表示物体的动能。
2.公式：
3.单位：在国际单位制中是焦耳，符号为J。1 kg(m/s)2＝1 N·m＝1 J。
一、动能表达式
4.动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。
5.动能是状态量。v是瞬时速度，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
6.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，一般都以地面为参考系研究物体的运动。
思考:做匀速直线运动的物体动能是否发生改变？
做匀速圆周运动的物体动能是否发生改变？
例1.对动能的理解，下列说法正确的是
A.运动速度大的物体，动能一定大
B.动能像重力势能一样有正负
C.质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能
不一定变化
D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
√
末状态
初状态
1.定义：合外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
2.公式：
合力做的功即总功
末动能
初动能
动能的变化
3.适用范围：
既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
二、动能定理
演绎推理法：由已知的原理、定理、法则等出发，推出新结论的一种思维活动。
规律 牛顿第二定律（F合=ma） 动能定理(W合=ΔEk)
研究对象 物体在某一时刻
矢标性 矢量式
因果性 力是产生加速度的原因
物体在某一过程
标量式
合外力做的功是物体动能发生变化的原因
交流讨论：比较两种理论
运用这两种理论分别解决直线运动问题，又有什么不同呢？
【例2】一架喷气式飞机，质量m =7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑.。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度 v =80m/s，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。（用两种方法求解）
三、动能定理的简单应用
解：设飞机做匀加速直线运动，受到重力、支持力、牵引力和阻力作用
根据牛顿第二定律：F合=F-kmg=ma
由v2-0=2al得：a=v2/2l
由以上两式得：F=1.04×105N
v0=0m/s
v=80m/s
l=2.5×103m
F
f
N
G
方法一：利用牛顿第二定律和运动学公式
v0=0m/s
v=80m/s
l=2.5×103m
F
f
N
G
方法二：利用动能定理
解：根据动能定理：
F=1.04×105N
动能定理不涉及加速度和时间，处理问题比较方便
应用动能定理解题的步骤
练1. 一人用力踢质量为0.5kg的足球，使球由静止以20 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力大小是200 N，球在水平方向运动30 m停止。那么人对球所做的功为
A.20 J　　　B.100 J　　　C.300 J　　　D.6 000 J
√
练2.（课本88页第5题）运动员把质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取10m/s2。 请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。
答案：100J
课堂小结

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