资源简介

(共22张PPT)
第1章 功和机械能
1.3 动能和动能定理
一个纸扑克和一个小飞针怎么就有这么大的能量呢？
扑克穿木板
飞针穿玻璃
我们可以知道运动的物体具有一定的能量。
在物理学中，物体由于运动而具有的能叫动能，
用Ek来表示。
思考：物体的动能与哪些因素有关？是什么样的关系？
1.知道动能的定义和表达式，会计算物体的动能.
2.会用牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理，理解动能定理的含义.
3.能用动能定理进行相关分析与计算.
学习目标
光滑水平面上，质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？
F
F
v1
v2
s
提示：所用知识点有
1、功的计算公式
2、牛顿第二定律
3、匀加速直线运动
一、动能的表达式
把F和l的表达式代入W=Fs，得:
根据牛顿第二定律：
由运动学公式：
F
F
v1
v2
s
初态和末态的表达式均为“ ”，这个“ ”
代表什么？
（3）单位：J 1J=1kg·m2/s2
（1）概念：物体由于运动而具有的能量
（不是运动物体具有的能量）
（2）计算公式：
重力势能有正有负，动能是否也有正有负？
（4）动能是标量，只能取正值
鸟击落飞机？
为什么一只小小鸟具有这么大大的杀伤力
相对速度大→动能很大
（5）动能具有相对性
练习
1.下列说法正确的是（ ）
A. 物体的动能不变，则其速度一定不变
B. 物体的速度不变，则其动能也不变
C. 物体的动能不变，说明物体的运动状态没有改变
D. 物体的动能不变，说明物体所受合外力一定为零
B
总结：动能是标量，与速度方向无关，
只与物体的质量及其速度大小有关。
2.在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是（ ）
A．Δv＝10 m/s　　　 B．Δv＝0
C．ΔEk＝1 J D．ΔEk＝0
动能是标量；速度是矢量，既有大小又有方向。
AD
3.我国发射的“神六”，质量为8吨，运行速度为7.5km/s，它的动能是多大？
解：
二、动能定理
我们把 （即W＝Ek2－Ek1）用语言叙述一下。
合外力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化（末动能-初动能）。
说明：对任何过程的恒力做功、变力做功；匀变速、非匀变速；直线运动、曲线运动都能运用。
W总＝Ek2－Ek1
末动能
初动能
合外力做的功即总功
动能定理的使用范围
例1.一架喷气式飞机，质量m=5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑．当位移达到s=5.3×102 m时，速度达到起飞速度v=60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力为飞机重量的0.02倍．求飞机受到的牵引力．
解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.
∴F合=F牵-kmg=ma ①
又v2－02＝2as ②
由①和②得：
F牵-kmg=m
F牵=m +kmg
代入数据得，F牵
s
F牵
mg
FN
F阻
v
F牵
F阻
解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WＧ=0，W支= 0，W牵= F牵s，W阻= -kmgs .
据动能定理得：
代入数据得， F牵
结论：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。
例2.一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面上滑行了距离s后停了下来。试求汽车受到的阻力。
解：汽车的初动能和末动能分别为 和0，
阻力F阻做的功为-F阻s。应用动能定律有：
解得：
s
F阻
v0
进一步思考：
1.两种方法比较一下，总结用动能定理解题具有什么优越性？
优越性：不涉及运动过程的加速度和时间，只考虑初末状态处理问题比较方便。
2.总结应用动能定理解题的步骤:
（1）确定研究对象
（2）受力情况分析，明确各力是否做功，做正功还是负功。
（3）运动情况分析，明确初末状态的动能。
（4）列动能定理的具体方程求解
一、动能
1.内容：物体由于运动而具有的能叫动能。
2.表达式：
3.单位焦耳（J）
二、动能定理
1.内容：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。
2.表达式：W总＝Ek2-Ek1
3.动能定理使用范围：恒力、变力；匀速、非匀速；直线、曲线等均可适用。
课堂小结
看
观
谢
谢

展开更多......

收起↑