动能和动能定理课件

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,*,*,第四节 动能和动能定理,物体由于,运动,而具有的能量叫做动能。,一、定义,龙卷风,海啸,风力发电,与物体的质量和速度有关,思考,：物体的动能与哪些因素有 关？是什么样的关系？,结论：,物体的质量越大，速度越大，它的动能就,越大。,那么，动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？,二、探究动能的表达式,重力做功,W,G,重力势能,mgh,弹力做功,W,F,外力做功,w,弹性势能,kx,2,/2,动能表达式？,探究物体动能表达式,设质量为,m,的某物体，在与运动方向总相同的恒力,F,的作用下发生一段位移,l,，速度由,v,1,增加到,v,2,，如图所示。试寻求这个过程中力,F,做的功与,v,1,、,v,2,的关系？,l,F,v,1,v,2,推导,F,做功表达式的过程,W=FL,L,=,(,v,2,2,v,1,2,),/,2a,a,=F/m,W=?,结果与思考,初态和末态的表达式均为“,mv,2,/2”,，这个,“,mv,2,/2”,代表什么？,W,mv,2,2,mv,1,2,末态,初态,m,为物体的质量,v,为物体的瞬时速度,单位：焦耳,（,J,）,E,k,m,v,2,三、动能,我们对动能的表达式,E,k,mv,2,/2,的理解,1,、动能是,标量,，且只有,正值,，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。,2,、动能是,状态量,.,V,是,瞬时速度,。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。,3,、动能具有,相对性,。对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面或相对地面静止的物体为参考系研究物体的运动。,我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。,比如一只,0.45,千克的鸟，撞在速度为每小时,80,千米的飞机上时，就会产生,1500,牛顿的力，要是撞在速度为每小时,960,千米的飞机上，那就要产生,21.6,万牛顿的力。如果是一只,1.8,千克的鸟撞在速度为每小时,700,千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的,“,炮弹,”,。,1962,年,11,月，赫赫有名的,“,子爵号,”,飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。,鸟击落飞机,对,动能相对性,的理解,鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。,试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：,(,除题意中提到的物理量外，其他物理量情况相同,),总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与,速度的平方成正比，因此速度对动能的,影响更大,。,物体甲的速度是乙的两倍；,物体甲向北运动，乙向南运动；,物体甲做直线运动，乙做曲线运动；,物体甲的质量是乙的一半。,关于动能的理解，下列说法正确的是：,A,、,一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。,B,、,一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。,C,、,一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化,。,D,、,一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。,随堂练习,W,E,k,2,E,k,1=,E,k,改写,力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。,W,mv,2,2,mv,1,2,四、动能定理,动能是标量，只有正值，但,Ek,有正负之分。,当外力做,正功,时，,W0,，故,Ek,0,，即,Ek2Ek1,动能,增加。,当外力做,负功,时，,W0,，故,Ek,0,，即,Ek20,，故,Ek2Ek1,，即动能,增加,当外力做,负功,时，,W0,，故,Ek2Ek1,，即动能,减少,2,、,对状态与过程关系的理解,功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是,状态量,。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。,3,、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，也适用于,曲线,运动,。,应用动能定理解题一般步骤,（,尤其是变力功、曲线运动,）,：,1.,明确对象和过程,：（通常是单个物体，也可是多个物体组成的系统）,2.,作二分析：,受力分析，,确定各力做功及其正负,确定初、末速度,明确初末状态的动能,3.,由动能定理列方程：,W,合,mv,2,2,/2,mv,1,2,/2,例,:,一架喷气式飞机，质量,m,=5,10,3,kg,，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为,s,=5.3,10,2,m,时，达到起飞的速度,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,（,k,=0.02,）,，求飞机受到的牵引力。,v,0,=0m/s,v=,60m/s,s,=5.310,2,m,F,f,N,G,v,0,=0m/s,v=,60m/s,s,=5.310,2,m,F,f,N,G,s,F,f,例,1,、一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的,0.02,倍（,k=0.02,）。求飞机受到的牵引力,F,。,应用,1,：恒力,+,直线运动,G,F,N,1,找对象（常是单个物体）,解：对飞机,由动能定理有,启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。,s,F,1,F,2,3,确定各力做功,4,运动情况分析,5,建方程,2,受力分析,例,2,、在,h,高处，以初速度,v,0,向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）,C,应用,2,：恒力,+,曲线运动,不涉及,物理运动过程中的,加速度和时间,，而,只与,物体的,初末状态有关,，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。,例,3.,一质量为,m,的小球，用长为,L,的轻绳悬挂于,O,点。小球在水平拉力,F,作用下，从平衡位置,P,点很,缓慢,地移动到,Q,点，细线偏离竖直方向的角度为,，如图所示。则拉力,F,做的功是,：,A.mgLcos,B.mgL(1,cos),C.FLcos,D.FL,应用,3,：变力做功,f,G,G,H,h,分析：,小球的下落过程根据受力情况可分为两段：,应用,4,：多过程,例,4.,一球从高出地面,H,处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面,h,深处停止，若球的质量为,m,，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。,因此可以分两段求解，也可以按全过程求解,接触地面前做自由落体运动，只受重力,G,作用；,接触地面后做减速运动，受重力,G,和阻力,f,作用。,接触地面前,（,2,）全过程：,解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，,根据动能定理有,解 得：,（,1,）,分段求解,设小球在接触地面时的速度为,v,，则,接触地面后,G,f,G,H,h,课堂小结,一、动能,1,、定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能,2,、表达式：,3,、单位：焦耳（,J,）,二,、动能定理,1,、内容：合力所做的功等于物体动能的变化,2,、表达式：,返回,E,K,=,2,1,2,2,1,2,1,mv,mv,w,2,-,=,合,活学活用,1.,足,球运动员用力踢质量为,0.3,kg,的静止足球，使足球以,10,m/s,的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为,400,N,，球在水平面上运动了,20,m,后停止，那么人对足球做的功为：,A,、,8000J,B,、,4000J,C,、,15J,D,、,无法确定,变力功,高考是怎样考的,2.,一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于,（,05,辽宁）,：,A,物块动能的增加量,B,物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和,C,物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和,D,物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和,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,谢谢观看,