8.3+动能和动能定理+课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共20张PPT)

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8.3+动能和动能定理+课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册(共20张PPT)

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(共20张PPT)
动能和动能定理
2
会推导动能定理的表达式.理解动能定理的确切含义,能应用动能定理解决实际问题
1
理解动能的概念,掌握动能的计算公式
动能表达式
动能的决定因素
物体的质量越大,速度越大,
它的动能越大
天基动能武器
动能的定量表达式是什么?
动能与做功
运动员的推力对冰壶做功,冰壶动能增加,冰壶获得的动能等于推力做的功
推导动能表达式
设某物块的质量为m,放在光滑地面上,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,如图所示.结合牛顿第二定律和运动学公式推导外力F做的功与动能变化的关系.
由牛顿第二定律F=ma,再由匀变速直线运动v22-v12=2al
得W= Fl = mv22 - mv12
动能表达式
(1)定义:在物理学中用“m”这个量表示物体的动能.
(2)表达式:Ek= m.
(3)单位:在国际单位制中是焦耳,,符号J.1 kg(m/s)2=1 N·m=1 J.
(4)标矢性:动能是标量.
动 能 定 理
动能定理
(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程动能的变化
(2)表达式:W=Ek2-Ek1.如果物体受到几个力共同作用,W即合力做的功,它等于各个力做功的代数和.
(3)适用范围:受到恒力或变力,直线运动、曲线运动都适用.
物体的速度变化,动能一定变吗?举例说明.
F

不一定.例如物体做匀速圆周运动,速度方向变化,大小不变,动能不变.
物体的速度增大,说明合力是做正功还是负功.
根据动能定理W=Ek2-Ek1
合力做正功
l
F
1.下列关于动能的说法正确的是
A.两个物体中,速度大的动能也大
B.某物体的速度加倍,它的动能也加倍
C.做匀速圆周运动的物体动能保持不变
D.某物体的动能保持不变,则速度一定不变

动能是标量,表达式Ek= m
2.(课本第88页第2题)把一辆汽车的速度从10 km/h加速到20 km/h,或者从50 km/h加速到60 km/h,哪种情况做的功比较多?通过计算说明.
由动能定理:
代入数值可知从50 km/h加速到60 km/h做功比较多.
W合 = mv22 - mv12
动能定理和牛顿第二定律解题相比,具有哪些优越性?
动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于变力做功的情况;既适用于直线运动,也适用于曲线运动;
和动力学方法相比,可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间,不涉及矢量运算,运算更简便.
3.(课本第88页第3题)质量为8 g的子弹,以300 m/s的速度射入厚度为5 cm的固定木板(如图),射穿后的速度是100 m/s.子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大?
由动能定理可得:
mv22 - mv12
代入数据得: N
4.(课本第88页第4题)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高h=3.2 m,斜面长L=6.5 m,质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N,g取10 m/s2,求人滑至底端时的速度大小.
方法一 对人进行受力分析如图所示:
由牛顿第二定律,mgsin α-Ff=ma
由题意知:sinα =
所以人下滑时的加速度为:
a=≈0.92 m/s2
又v2=2aL
则人到达底端时的速度为:v=≈3.5 m/s
4.(课本第88页第4题)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高h=3.2 m,斜面长L=6.5 m,质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N,g取10 m/s2,求人滑至底端时的速度大小.
解得v≈3.5 m/s.
方法二:人滑至底端过程中,由动能定理得mgh-FfL=mv2
方法总结
应用动能定理解题的步骤:
1.选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程.
2.对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和.
3.明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2.
4.应用动能定理列方程:W=Ek2-Ek1,结合其他必要的解题方程求解并运算.

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