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(共32张PPT)
动 能 与 动 能 定 理
一、动能
定义：物体由于运动而具有的能量。
一、动能
探究：动能可能与哪些物理量有关？
案例1：两辆完全相同的大货车A和B，同时以不同的速度匀速撞向墙面，A的速度较大，哪辆货车对墙面造成的破损更严重？
案例2：一辆大货车C与一辆小轿车D，同时以相同的速度匀速撞向墙面，哪辆车对墙面造成的破损更严重？
猜想：
物体的动能可能与物体的质量有关；
物体的动能可能与物体的速度有关；
运动物体可对外做功，质量和速度越大，物体对外做功的能力也越强，动能越大。
一、动能
思考：可以通过什么手段，求取动能表达式？
案例中车撞向墙面，造成的损害是由于汽车在撞击的一瞬间具有较大动能，撞击时车对墙做功，使得墙损坏。那么在撞击之前，汽车的动能是从哪来的呢？
二、动能表达式
推导：
物体静止在光滑水平面上，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x，得到速度v。
v
从上面推导可以看出， 很可能是一个具有特定意义的物理量。因为这个量在过程结束时和过程开始时的差，刚好等于力对物体做的功,所以 应该是我们寻找的动能的表达式。
二、动能表达式
此过程功的表达式为：
动 能
1、概念：物体由于运动具有的能量叫做动能。
2、定义：物理学中把物体的质量与它的速度平方乘积的一半定义为物体的动能，用Ek表示。
3、定义式：
1
2
Ek= mv2
4、性质：
动能是描述物体运动状态的物理量。
动能是标量，只有大小，没有方向，计算为正值。
动能是状态量，具有瞬时性，相对性。
单位：焦耳（J）【1J=1kg·m2/s2】
①物体甲的速度是乙的两倍
②物体甲向北运动，乙向南运动
③物体甲做直线运动，乙做曲线运动
④物体甲的质量是乙的一半
练一练
试比较甲、乙的动能大小情况
（除题中所给条件不同，其余条件都相同）
练一练
例题1：关于动能，下列说法正确的是（ ）
A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能
B.动能总是正值
C.一定质量的物体，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
ABC
例题2:下列关于动能的说法，正确的是（　　）
A．汽车的动能一定比火车的动能小
B．汽车的动能有可能比火车的动能大
C．速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能
D．质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能
练一练
B
例题3：体积相等的铁球和木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，它们的动能大小关系有（　）
A．铁球的动能大 B．木球的动能大
C．两球动能一样大 D．无法判断
练一练
A
三、动能定理
变式1：
物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面光滑），得到速度v2，在这个过程中，外力做功是多少？
三、动能定理
变式2：
物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面不光滑，动摩擦为f），得到速度v2，在这个过程中，外力做功是多少？
三、动能定理
力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中的动能的变化，这个结论叫做动能定理。
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.
外力的总功
末状态动能
初状态动能
1、合外力做功。
2、外力做功之和。
动能变化
和某一过程（始末状态）相对应。
合作讨论
1.当力对物体做正功时，物体动能如
何变化？
2.当力对物体做负功时，物体动能如 何变化？
物体动能增加
物体动能减少
合力做的功等于“ ”的变化。
结 论：
对比学习
合力F做的功：
重力做的功：
文字叙述：重力做的功等于“mgh”的变化。
总功
末动能
初动能
动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程
等号并不意味着“功转化成动能”，也不是“功是动能的增量”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”
三、动能定理
四、对动能定理的理解
a、力对“物体”做功与“物体”动能变化中“物体”要相同，即同一物体.
三个相同
b、由于动能定理式子中的x、v跟参考系的选取有关，应取同一参考系---地球.
c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即同一过程.
四、对动能定理的理解
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；
既适用于单个物体，也适用于多个物体；
既适用于一个过程，也适用于整个过程。
例题：甲、乙两物体放在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力作用下，由静止开始通过相同的位移，若甲的质量大于乙的质量。则在这一过程中：
A.甲获得的动能大 B.乙获得的动能大
C.甲、乙获得的动能一样大
D.甲获得的速度大
典例分析
C
变式：甲、乙两物体放在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力作用下，由静止开始通过相同的时间，若甲的质量大于乙的质量。则在这一过程中：
A.甲获得的动能大 B.乙获得的动能大
C.甲、乙获得的动能一样大
D.甲获得的速度大
B
例题：质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　）
A．重力对小车所做的功是mgh
B．合力对小车做的功是 mv2+mgh
C．推力对小车做的功是Fs
D．阻力对小车做的功是Fs- mv2-mgh
C
典例分析
1、明确研究对象
2、对研究对象进行受力分析和运动过程分析
3、确定各力所做功，计算总功
（或分力做功的代数和）
4、确定初、末状态的动能
5、根据动能定理列方程
6、解方程、作答
利用动能定理解决基本问题
1、一架质量5.0×103Kg的飞机，从静止开始滑跑路程5.3×102m时，速度达到60m/s.飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.
求:飞机受到的牵引力F.
答案：1.8×104N
利用动能定理解决基本问题
2、一辆质量m、速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。
试：求汽车受到的阻力。
方向与运行方向相反
利用动能定理解决基本问题
解法1：
解：对小车受力分析，关闭发动机之后，小车水平方向仅有f提供加速度。
已知：m,v0,v,L,
由运动学公式
v2-v02=2aL得：a=
由牛顿第二定律
f=ma得：f=
解法2：
解：对小车受力分析，关闭发动机之后，小车仅有f做功。
已知：m,v0,v,L,
由动能定理公式：
-fL=0-mv2得：f=
动力学问题两种解法的比较：
比较 项 牛顿运动定律和运动学公式结合 动能定理
适用 条件 只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况 对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线运动或曲线运动均适用
应用 方法 要考虑运动过程的每一个细节 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能，不关注细节
运算 方法 矢量运算 代数运算
3、同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是：
A.动能 B.速度
C.速率 D.重力所做的功
ACD
变式：物体滑到底端时，重力的瞬时功率及全程重力的平均功率大小？
利用动能定理解决基本问题
4、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1：m2=1：2，速度之比v1：v2=2：1，两车急刹车后甲车滑行的最大距离为S1，乙车滑行的最大距离为S2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力.( )
A.s1：s2=1：2 B.s1：s2=1：1
C.s1：s2=2：1 D.s1：s2=4：1
D
利用动能定理解决基本问题
5、在光滑水平面上，一质量为1Kg的物体正以4m/s的速度向左运动，若给物体施加一个向右的大小为2N的拉力，该力作用一段距离后物体的速度方向变为向右，大小为5m/s.求在这个过程中该力对物体做的功。
答案：4.5J
利用动能定理解决基本问题
6、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是
A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1
C、W2 = 3 W1 D、W2 = 4 W1
C
利用动能定理解决基本问题
7、一人用平均100N的力把2Kg足球以10m/s踢出,水平飞出100m,求此人对球做功。
答案：100J
利用动能定理解决基本问题
人对足球做的功等于足球动能的增量

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