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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,授课人 张楗,四川省泸县第九中学,4,动能和动能定理,第四章 机械能和能源,质,量和,速度,回顾：我们已经知道，物体由于运动而具有的能量叫动能，那么动能可能跟什么因素有关呢？,思考,质量,10g,、以,0.8km/s,的速度飞行的子弹，质量,60kg,、以,10m/s,的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？,如何比较动能的大小？,寻找动能的表达式,我们知道：做功总是与能量变化密切相关，做功会引起能量发生变化，,功是能量转化的量度。,重力做功,-,引起重力势能发生变化,弹力做功,-,引起弹性势能发生变化,那么合力做功,-,引起,？,a,v,2,F,v,1,情景：,设一质量为,m,的物体，在与运动方向相同的恒力,F,的作用下沿光滑水平面发生了一段位移,L,，速度由,V1,增加到,V2,，如图，此过程中，合外力做功与物体质量、速度之间存在什么关系呢？,请同学们思考：提示运用牛顿第二定律和运动学公式,寻找,动能的表达式,（,1,）如何表示该,过程,中力,F,做的功,W,？,W=FL,（,2,）该过程,中合力,F,怎样表示？,由牛顿第二定律得：,F=ma,（,3,）,能否用,v,1,、,v,2,表示位移,L,？,（,4,）,将（,2,）（,3,）式代入（,1,）式将得到什么？,一、动能的表达式,物体的动能等于物体的,质量,与物体,速度的二次方,的乘积的,一半,。,单位：J,标量;,状态量,寻找,动能的表达式,练习,质量,10g,、以,0.8km/s,的速度飞行的子弹，质量,60kg,、以,10m/s,的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？,合力做功,合力,合力做的功,l,W,合,E,k2,E,k1,合力做的功,末态的动能,初态的动能,W,合,=,-,mv,1,2,1,2,mv,2,2,1,2,1,、提出猜想：这个理论推导出来的等式能不能作为一个结论或者公式来用呢？,“意外”的收获,：,2,、实验验证：探究合外力做功与动能变化的关系,如何测合力,F,？,沙桶重力作为小车合力需要注意什么？,实验设计,3.,改进实验装置,-,气垫导轨、光电门,（,原理不变,）,优势：,1.,阻力极小，不用平衡摩擦力。,2.,比较精确地测出小车通过光电门的瞬时速度。,3.,可通过导轨上的刻度尺直接读出小车的位移。,4.,小车和沙桶质量我们直接用电子秤测量。,5.,数据分析在设定好的电子表格中进行。,结论：在误差允许的范围内，,W,合,=,E,k,二,.,动能定理,内容：合力对物体所做的,功,等于物体在这个过程中,动能的变化,。,1,、,合,外力做功。,2,、外力做功之,和,。,外力的总功,末动能,初动能,动能,变化,和某一过程（始末状态）相对应,。,动能定理,:,牛顿运动定律,:,例题展示,一架飞机，质量,m=5.010,3,kg,，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到,l=5.310,2,m,时，速度达到起飞速度,v=60m/s,。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的,0.02,倍。求飞机受到的牵引力。,F,合,=,F,-,F,阻,=,F,-,kmg,=,ma ,分别用牛顿运动定律和动能定理求解,a,2l,v,2,由,v,2,v,0,2,=,2al,得,由动能定理得,由 得,F,=,+,kmg,2l,mv,2,F,=,+,kmg,2l,mv,2,W,合,=,（,F,-,F,阻,）,l,=,（,F,-,kmg,）,l,=,mv,2,1,2,2.,将质量为,10kg,的小球以,V,0,=4m/s,水平抛出，小球距离地面高度,h=0.45m,求小球落地的速度为多大？（忽略空气阻力）,课堂练习,学以致用,设置意图,体会动能定理的广泛应用,对动能定理的理解,1,、是对,“,力是改变物体运动状态原因,”,的新的阐释，是解决力和运动关系的新桥梁，给出了一种求功的新思路,。,2,、动能定理既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程。,3,、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况。,4,、动能定理中的功是外力做的总功。,总功的求法：,（,1,）,先求每个力的功，再求功的代数和,（,2,）先求合力，再求合力功,解题步骤,动能定理,不涉及运动过程的加速度和时间,，用动能定理处理问题,有时比牛顿定律方便,。,（1）,确定,研究对象,，画出过程示意图；,（2）,分析物体的,受力,，明确各力做功的情况，并确定外力所做的,总功,；,（3）,分析物体的,运动,，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及,动能的变化,；,（4）,根据动能定理,列方程,求解；,课堂小结,1,、影响动能的因素：,速度,和,质量,2,、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。,3,、动能定理：,合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。,
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