资源简介

(共15张PPT)
第3节 动能和动能定理
第八章 机械能守恒定律
学习目标
1、知道动能的表达式和单位，会根据动能的表达式计算物体的动能。
2、知道动能定理的表达式及其物理意义。
3、知道动能定理也可用于变力做功和曲线运动。
4、会运用动能定理解决单个物体的有关问题及求变力所做的功。
思考与讨论
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
一、动能的表达式
大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。
这与上一节研究重力势能的思路是一致的。
一、动能的表达式
质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。
在这个过程中，恒力F做的功W=Fl，根据牛顿第二定律，有
F=ma
一、动能的表达式
再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有
把F、l的表达式代入W=Fl中，可得F做的功
从上式可以看出，“ ”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功。
一、动能的表达式
1.表达式：
2.国际单位：
焦耳，简称焦，符号是J
3.标矢性：
动能是标量，且只有正值。
二、动能定理
在得到动能的表达式后， 可以写成
其中Ek2 表示一个过程中的末动能， Ek1 表示这个过程中的初动能。
这个关系表明，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。这个结论叫作动能定理。
二、动能定理
如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
这里，动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下得到的。 当物体受变力作用，或做曲线运动时，我们可以采用把整个过程分成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的是恒力，运动的轨迹是直线，把这些小段中力做的功相加，这样也能得到动能定理。
二、动能定理
动能定理的适用范围
(1) 恒力做功或变力做功；
(2) 直线运动或曲线运动；
(3) 单个物体或多个物体；
(4) 一个过程或全过程。
动能定理的说明
(1) 合力做正功，物体的动能增加；
(2) 合力做负功，物体的动能减少。
巩固训练
　一架喷气式飞机，质量m为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80m/s。此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 。g取10 m/s2，求飞机平均牵引力的大小。
例题1：
巩固训练
　以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能 Ek1＝0，末动能 ，合力 F 做的功
解：
　根据动能定理 ，有
巩固训练
　 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2，cos 37＝0.8。
求：（ 1）重物刚落地时的速度是多大？
（ 2）重物对地面的平均冲击力是多大？
例题2：
巩固训练
（1）两根绳子对重物的合力
解：
　由动能定理得
（2）由动能定理得
课堂小结
一、动能的表达式
1.表达式：
1.表达式：
2.国际单位：
焦耳，简称焦，符号是J
2.内容：
二、动能定理
3.标矢性：
动能是标量，且只有正值。
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。

展开更多......

收起↑