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3 动能和动能定理
第八章 机械能守恒定律
导入新课
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初中我们已经定性地学习了动能，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？
推力做功使炮弹的动能增大
交流讨论
1、观察图片，想一想，讨论下面的问题
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 v1 增加到 v2. 求此过程中恒力F所做的功
一、动能的表达式
α
F
F1
F2
l
·
2、从功能转换的角度思考 是否具有特殊的物理意义？
一、动能的表达式
意义： 表示物体的动能，属于标量
符号：
单位： 焦耳
梳理深化
1.在物理学中用 这个量表示物体的动能，用符号Ek 表示。
2.表达式为
3. 动能是标量，且总是正值，由物体的速率和质量决定，与运动方向无关
4. 动能的单位和功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。
一、动能的表达式
巩固提升
例1.（多选）对动能的理解，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.动能不可能为负值
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
一、动能的表达式
ABC
练习1. 2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
一、动能的表达式
交流讨论
回顾实例，学生思考讨论下列问题
问题1：合外力做功与动能的改变有什么关系？
二、动能定理
m
m
F
F
v1
v2
l
问题2：如图，小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动，若已知小球的质量和最低点的速度，能求最高点的速度吗？动能定理可以解决吗？
二、动能定理
能，根据 计算。
当物体受变力作用，或做曲线运动时，也能应用动能定理解决问题。
梳理深化
1.动能定理：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
2.表达式：
即合外力做的功等于物体动能的变化
3.动能定理的适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，又适用于曲线运动。
二、动能定理
梳理深化
4. 动能定理解决问题的思路：
（1）确定研究对象和研究过程
（2）求出动能的变化量
（3）求出合力的功（受力分析，求出各力的功，代数相加）
（4）列动能定理 方程，求解
二、动能定理
巩固提升
例2.一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，
起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到
l=2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。
在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。G 取10m/s2，求飞机平均牵引力的大小。
解析：解根据动能定理，有
把数值代入后得到F=1.04×105N
二、动能定理
练习2、足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球，使足球以10m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N，球在水平面上运动了20m后停止，那么人对足球做的功为多少？
二、动能定理
练习3、一质量为m＝2 kg的小球从光滑的斜面上高h＝3.5 m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R＝1 m的光滑圆环，如图所示，求：
(1)小球滑到圆环顶点时对圆环的压力；
(2)小球至少应从多高处由静止滑下才能
越过圆环最高点？(g取10 m/s2)
二、动能定理
二、动能定理
解析：(1)小球从开始下滑至滑到圆环顶点的过程中，只有重力做功．由动能定理有
小球在圆环最高点时，由向心力方程，得
联立上述两式，代入数据得FN＝40 N
由牛顿第三定律知，小球对圆环的压力为40 N.
二、动能定理
(2)小球能越过圆环最高点的临界条件是在最高点时只有重力提供向心力，即 ①
设小球应从H高处滑下，由动能定理得
②
由①②得H＝2.5R＝2.5 m.
练习4.为了避免交通事故，汽车在行驶中保持一定的安全距离是很重要的，通常车速越大，需要保持的安全距离也越大。《中华人民共和国道路交通安全法》规定，机动车在道路上行驶不得超过限速标志标明的最高时速，你能从
物理学动能定理的角度说明该规定的理由吗？
汽车行驶速度越大，动能越大，汽车减速到零时，阻力需要做的功也越多，由动能定理可以知道，汽车的位移也就越大，当刹车位已超过某一值时，容易造成交通事故，所以，汽车行驶需要限速。
二、动能定理
课堂小结
动能和动能定理
动能
动能定理
标量
瞬时性
W＝EK2－EK1
动能定理的应用
应用步骤
优点
演绎推理
演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。
比如，在“动能定理”的推导过程中，其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推导，从而得到新的结论——动能定理。
课外拓展
谢谢观看，
你学到了什么？

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