资源简介

(共27张PPT)
动能和动能
定理
人教版高中物理 必修2
第八章 机械能守恒定律
运动的物体能够对外做功，具有一定的能量，物体因运动而具有的能量叫做动能。
运动的物体具有动能
行驶的汽车、飞行的子弹、无规则运动的分子等，都具有动能。
运动的物体具有动能
投掷出的铅球、击打出去的乒乓球也都有动能，动能有哪些特点呢？
一、动能
（2）动能的特点：物体的质量越大，速度越快，动能越大。
1. 动能：
（1）概念：物体由于运动而具有的能量叫做动能。
问题与猜想： 通过对功能关系的初步学习，我们知道重力势能的变化对应于重力做功，弹性势能的变化对应于弹簧弹力做功。那么动能的变化是否也和某种力做功对应呢？
本节我们将探寻动能的表达式以及动能的变化与力做功的关系。
问题：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，速度由速度由 v1 增加到 v2 ，恒力 F 做了多少功？引起什么能的变化？
恒力F做的功W=FL，恒力F做功会引起动能的变化。
我们可以尝试通过对F做功的分析来研究动能及动能的变化。
探究动能的表达式
动能是和物体运动状态对应的物理量，物体初状态和末状态的动能不同。
我们可以尝试把F做功与物体的初、末状态联系起来。
探究动能的表达式
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。
探究动能的表达式
F做功引起动能的变化，而F做的功等于 这个量的变化。
探究动能的表达式
那么能否用 这个量作为动能的表达式呢？
2. 动能表达式：
在物理学中就用“ ”这个量表示物体的动能。
③动能的单位是焦耳，1kg（m/s）2 ＝1N·m＝1 J
说明：①动能只有正值，只与速度的大小有关，而与速度的方向无关。
用符号 Ek 表示：
④动能具有相对性与参考系的选择有关，一般选地面为参考系。
②动能是标量，动能是状态量。
解： 7.6 km/s=7.6×103m/s
答：它的动能是7.3×1010J
动能定理
有了动能的定义后，
上式可以写成：
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。这是一个十分重要的功能关系，这个关系叫作动能定理。
W ＝ Ek2 － Ek1
思考与讨论：动能定理的表述：“力在一个过程中对物体做的功，等于物体动能的变化。”这里的“力”指的是什么力呢？
在牛顿第二定律的学习中，我们知道改变物体运动状态，产生加速度的是物体受到的“合力”，同理，改变物体速度大小，从而引起”动能”变化的力也应该是“合力”。如果物体受到多个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功即为合力做的“总功”。
二、动能定理
1、动能定理：
表述：力在一个过程中对物体做的总功，等于物体在这个过程中动能的变化。
Ek2 ：末动能， Ek1 ：初动能。
（1）W总＞0时，Ek2 ＞Ek1，物体的动能增加。
W总＜0时，Ek2 ＜Ek1，物体的动能减少。
2、动能定理理解
（3）动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
（2）W总＝ Ek2 － Ek1= Ek
动能定理表明：物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的。
分析：本题已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引力做功和阻力做功的代数和。
总结：
1、应用动能定理优点：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便。
2、注意：力对物体做的功可以为正值，也可以为负值。合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能减少。
3、应用动能定理解题的一般步骤：
① 明确研究对象，明确运动过程。
②分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况，然后求出W总。
③明确始末状态初动能Ek1 ，末动能Ek2 ，根据动能定理列出方程:W总＝Ek2—Ek1
④求解并检验。
分析：如图所示，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30 cm后人停止施力，丙表示刚落地，丁表示砸深地面2 cm后静止。
甲 乙 丙 丁
F合
F
F
L
l
，
1．如图所示，静止在水平地面上的物体在10N的水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若运动过程中物体所受阻力的大小恒为2N，则物体运动了5m时，其动能增加了（　　）
A．10J
B．40J
C．50J
D．60J
F
B
2、一物体作初速度为零的匀加速直线运动，则在启动阶段，该物体的动能（　　）
A．与它所经历的时间成正比
B．与它的速度成正比
C．与它的位移成正比
D．与它的动量成正比
C
3．质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，下列说法正确的是（　　）
A．质量大的物体滑行的距离大
B．质量大的物体滑行的时间长
C．质量大的物体滑行的加速度大
D．它们克服摩擦力所做的功一样多
D

展开更多......

收起↑