动能和动能定理新课第一课时优秀PPT.ppt
动能和动能定理新课第一课时第1页，本讲稿共22页思考思考:如何用如何用m m和和V V表示力表示力F F做的功做的功.W=FL=mav/2a=mv/2问题问题1 1:如图如图,在光滑的水平面上在光滑的水平面上,质量质量为为m物体物体,在恒力在恒力F作用下由静止开始作用下由静止开始运动运动,发生一段位移发生一段位移L,此时速度为此时速度为V.第2页，本讲稿共22页根据功和能的关系可以知道根据功和能的关系可以知道:外力对物体做功外力对物体做功,物体的能量增加物体的能量增加;物体对外做功物体对外做功,物体的能量减少物体的能量减少;且且E=WE=W思考思考:上面问题中上面问题中,物体的什么能量改物体的什么能量改 变了变了?这种能量的数学表达式是这种能量的数学表达式是 什么什么?动能动能,EK=mv/2第3页，本讲稿共22页 1.定义定义 物体由于运动而具有的能叫物体由于运动而具有的能叫 做做动能动能。2.动能的大小动能的大小 3.单位单位 焦焦（J）4.说明说明 （1）动能是标量，只有大小，没有方向动能是标量，只有大小，没有方向.（2）动能只有正值，没有负值。动能只有正值，没有负值。一、动能一、动能第4页，本讲稿共22页问题问题2 2:如图如图,在光滑的水平面上在光滑的水平面上,质量质量为为m物体在恒力物体在恒力F作用下发生一段位作用下发生一段位移移L,速度由速度由V1增加到增加到V2.思考思考:请分析外力做功与物体动能请分析外力做功与物体动能 变化之间的关系。变化之间的关系。第5页，本讲稿共22页第6页，本讲稿共22页 （1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，对物体做正功，W 0，则物体动能增加。，则物体动能增加。2.说明说明 （2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，力对物体做负功，W 0，则物体动能减小则物体动能减小。1.动能定理动能定理 合外力对物体所做的功，等于合外力对物体所做的功，等于物体动能的改变量物体动能的改变量:二、动能定理二、动能定理第7页，本讲稿共22页 例例1 1 质质量量为为8g 子子弹弹以以400m/s 的的速速度度水水平平射射入入厚厚为为5cm的的木木板板，射射出出后后的的速速度度为为100 m/s，求求子子弹弹克克服服阻阻力力所做的功以及子弹受到的平均阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。三三 例题分析例题分析第8页，本讲稿共22页vv0 解解：子子弹弹射射入入木木板板的的过过程程中中，在在竖竖直直方方向向受受到到的的重重力力和和支支持持力力的的作作用用互互相相抵抵消消，在在水水平平方方向向受受到到阻阻力力为为Ff，如如图图所所示。根据动能定理得示。根据动能定理得Ff第9页，本讲稿共22页 例例2 汽汽车车在在水水平平的的高高速速公公路路上上做做匀匀加加速速直直线线运运动动，经经过过100 m 的的距距离离后后，速速度度由由10 m/s 增增加加到到30 m/s，汽汽车车的的质质量量为为2103 kg，汽汽车车前前进进时时所所受受的的阻阻力力为为车车重重的的0.02倍倍,求求汽汽车车牵牵引力所做的功以及牵引力大小引力所做的功以及牵引力大小。第10页，本讲稿共22页 汽汽车车在在运运动动过过程程中中共共受受四四个个力力的的作作用，如图所示。用，如图所示。FGFNFf 重重力力和和支支持持力力不不做做功功,只只有有牵牵引引力力和和阻阻力力做功。做功。分析分析：WF=F s,Wf =-Ff s=0.02 m g s第11页，本讲稿共22页 根据动能定理得根据动能定理得 由由WF=F s 得牵引力大小为得牵引力大小为第12页，本讲稿共22页 1.选择研究对象，分析研究对象的受力情况选择研究对象，分析研究对象的受力情况。2.计算研究对象所受各力在运动过程中对物计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负体做功的大小和正负。3.明确物体在运动过程中始、末动能的值明确物体在运动过程中始、末动能的值。4.根据动能定理，列出具体方程式根据动能定理，列出具体方程式。5.代入数值，计算结果代入数值，计算结果。关键关键：（1）正确计算物体所受外力的总功正确计算物体所受外力的总功；（2）明确物体在运动过程中初、末状态的动明确物体在运动过程中初、末状态的动能值能值。四、解题要点四、解题要点第13页，本讲稿共22页 1.改变汽车的质量和速度，都能使改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？下，汽车的动能各是原来的几倍？（1）质量不变，速度增大到原来的质量不变，速度增大到原来的2倍；倍；（2）速度不变，质量增大到原来的速度不变，质量增大到原来的2倍；倍；（3）质量减半，速度增大到原来的质量减半，速度增大到原来的4倍；倍；（4）速度减半，质量增大到原来的速度减半，质量增大到原来的4倍。倍。练练 习习第14页，本讲稿共22页 2.质量质量10 g、以以800 m/s 的速度飞的速度飞行子弹和质量行子弹和质量60 kg、以以10 m/s的速度的速度奔跑的运动员相比，哪一个的动能大奔跑的运动员相比，哪一个的动能大？解：解：第15页，本讲稿共22页 3.一一架架质质量量为为 5.0103 kg 的的飞飞机机，在在起起飞飞过过程程中中，从从静静止止开开始始滑滑行行，当当滑滑行行的的距距离离为为 530 m时时，达达到到起起飞飞速速度度60 m/s。在在此此过过程程中中飞飞机机受受到到的的平平均均阻阻力力是是飞飞机机重重量量的的0.02倍倍，求求飞飞机机受到的牵引力。受到的牵引力。第16页，本讲稿共22页 分分析析：在在水水平平方方向向上上，飞飞机机受受到到的的外外力力是是牵牵引引力力F 和和阻阻力力Ff。在在合合外外力力作作用用下下,飞飞机机在在跑跑道道上上滑滑行行一一段段位位移移 s，合合外外力力对对飞飞机机做做正正功功，飞飞机机的的动动能能增增加加，最最后达到起飞速度后达到起飞速度v。fF.Ff第17页，本讲稿共22页 解解：由动能定理可得由动能定理可得第18页，本讲稿共22页 讨论：讨论：本题用牛顿第二定律和匀变本题用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解，会得到相同的速直线运动公式求解，会得到相同的结果。但用动能定理解题比较方便，结果。但用动能定理解题比较方便，因为动能定理解题时不涉及物体运动因为动能定理解题时不涉及物体运动的加速度和运动时间，尤其在解决变的加速度和运动时间，尤其在解决变力问题和曲线运动问题时，用动能定力问题和曲线运动问题时，用动能定理解题更简便。理解题更简便。第19页，本讲稿共22页小结1、定义：物体由于运动而具有的能叫动能定义：物体由于运动而具有的能叫动能2、表达式：表达式：1 12 2Ek mv23、动能定理：动能定理：合力对物体所做的功等于物体合力对物体所做的功等于物体动能的变化动能的变化W合合Ek2Ek1第20页，本讲稿共22页动能定理补充说明W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末态的动能末态的动能初态的初态的动能动能W合合=-mv121 12 2mv221 12 2动能定理：合力对物体所做动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。的功等于物体动能的变化。1、合力做正功，即、合力做正功，即W合合，Ek2Ek1，动能增大，动能增大2、合力做负功，即、合力做负功，即W合合，Ek2Ek1，动能减小，动能减小第21页，本讲稿共22页说明W合合Ek2Ek1过程量过程量状态量状态量状态量状态量既适用于既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于曲线曲线运动；运动；既适既适用于用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于变力变力做功；既适用于做功；既适用于单个单个物体，也适用于物体，也适用于多个多个物体；既适用于物体；既适用于一一个个过程，也适用于过程，也适用于整个整个过程。过程。动能定理的适用范围：动能定理的适用范围：做功的过程伴随着能量的变化。做功的过程伴随着能量的变化。第22页，本讲稿共22页
