动能与动能定理.pptx

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1、动能与动能定理做功是由一种形式的能量转换成另一种能量 设质量为设质量为m的某物体，在与运动方的某物体，在与运动方向总相同的恒力向总相同的恒力F的作用下发生一段位的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，如图所示。试，如图所示。试寻求这个过程中力寻求这个过程中力F做的功与做的功与v1、v2的关的关系？系？l lFv1v2这个过程中力F做功W=FI 一 探究动能的表达式：F F做功为：做功为：牛顿第二定律：牛顿第二定律：把F,L 的表达式带入 W=FL，可得F做的功木块所做的功转换成了动能一 探究动能的表达式：1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能3 3 3 3、物体的动能等

2、于物体的质量与物体速度、物体的动能等于物体的质量与物体速度、物体的动能等于物体的质量与物体速度、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的二次方的乘积的一半的二次方的乘积的一半的二次方的乘积的一半4、物理意义：描述运动状态的物理量，动能是标量，且恒为正值，具有瞬时性5 单位：焦耳(J)例题 我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173173 kg kg，轨道速度为，轨道速度为7.2km/s,7.2km/s,求它的动能是多少求它的动能是多少?解：根据解：根据 得，得，卫星动能：卫星动能：结结果果与与思思考考初态和末态的表达式均为初态和末态的表达式均

3、为“mv2/2”，这个这个“mv2/2”代表什么？代表什么？W mv22 mv12末态初态mm为物体的质量为物体的质量为物体的质量为物体的质量v v为物体的瞬时速为物体的瞬时速为物体的瞬时速为物体的瞬时速度度度度单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳（J J）Ek mv2二二.动能动能二动能定理2 表达式：1 内容：合力所做的功等于物体动能的变化3 适用条件：恒力做功或变力做功曲线运动或直线运动单个物体或几个物体一个过程或全过程注意点注意点:“=”:“=”是数值上相等是数值上相等,而不是就是而不是就是做功引起能的变化做功引起能的变化小结：小结：一、动能一、动能 1 1、定义：物体由于运动而具

4、有的能量叫做、定义：物体由于运动而具有的能量叫做 动能动能 2 2、表达式：、表达式：E EK K =1/2=1/2M MV V2 2 二、动能定理二、动能定理 1 1、内容：合力所做的功等于物体动能的变、内容：合力所做的功等于物体动能的变化化 2 2、表达式：、表达式：W=1/2W=1/2M MV V2 22 2-1/2-1/2M MV V1 12 2我们对动能的表达式我们对动能的表达式Ek kmv2/2的理解的理解1 1、动能是、动能是标量标量，且只有，且只有正值正值，动能只与物体的速，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。度大小有关，与速度方向无关。2 2、动能是、动能是状态量状态

5、量.V V是是瞬时速度瞬时速度。在某一时刻，物。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3 3、动能具有、动能具有相对性相对性，对不同的参考系，物体速度，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，一般都以有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。地面为参考系研究物体的运动。我我们们知知道道，运运动动是是相相对对的的。当当鸟鸟儿儿与与飞飞机机相相对对而而行行时时，虽虽然然鸟鸟儿儿的的速速度度不不是是很很大大，但但是是飞飞机机的的飞飞行行速速度度很很大大，这这样样对对于于飞飞机机来来说说，鸟儿的速度就

6、很大。速度越大，撞击的力量就越大。鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。比比如如一一只只0.450.45千千克克的的鸟鸟，撞撞在在速速度度为为每每小小时时8080千千米米的的飞飞机机上上时时，就就会会产产生生15001500牛牛顿顿的的力力，要要是是撞撞在在速速度度为为每每小小时时960960千千米米的的飞飞机机上上，那那就就要要产产生生21.621.6万万牛牛顿顿的的力力。如如果果是是一一只只1.81.8千千克克的的鸟鸟撞撞在在速速度度为为每每小小时时 700700千千米米的的飞飞机机上上，产产生生的的冲冲击击力力比比炮炮弹弹的的冲冲击击力力还还要要大大。所所以浑身是肉的鸟儿也能变成

7、击落飞机的以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的“炮弹炮弹”。19621962年年1111月月，赫赫赫赫有有名名的的“子子爵爵号号”飞飞机机正正在在美美国国马马里里兰兰州州伊伊利利奥奥特特市市上上空空平平稳稳地地飞飞行行，突突然然一一声声巨巨响响，飞飞机机从从高高空空栽栽了了下下来来。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。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，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

8、此，鸟相对飞机的速度很快，具有很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。大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。WEk2Ek1=Ek改改改改写写写写 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 mv22 mv12三三.动能定理动能定理动能是标量，只有正值，但 EkEk有正负之分。有正负之分。当外力做当外力做正功正功时，时，W0，故，故 Ek0，即，即Ek2Ek1 动动能能增加。增加。当外力做当外力做负功负功时，时，W0，故，故 Ek0 ，即即Ek2Ek1 动动能能减少。减少。多个力作用多个力

9、作用W合合Ek2Ek1W合合Ek2Ek1W合合mv22/2mv12/2W=W1+W2+W3+W=F合合lcos思考与讨论思考与讨论（二）（二）动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解情况，该怎样理解?把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理能得到动能定理应用动能定理解题一般步骤应用动能定理解题一般步骤应用动能定理解题一般步骤应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动尤其是变力功

10、、曲线运动尤其是变力功、曲线运动尤其是变力功、曲线运动）：1.1.明确对象和过程明确对象和过程：（通常是单个物体）：（通常是单个物体）：（通常是单个物体）：（通常是单个物体）2.2.作二分析：作二分析：受力分析，受力分析，受力分析，受力分析，确定各力做功及其正负确定各力做功及其正负确定各力做功及其正负确定各力做功及其正负 确定初、末速度确定初、末速度确定初、末速度确定初、末速度,明确初末状态的动能明确初末状态的动能3.3.由动能定理列方程：由动能定理列方程：W合合mv22/2mv12/2例例:一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m m=510=5103 3kgkg，起飞过程中从，起飞过程中

11、从静止开始滑跑的路程为静止开始滑跑的路程为s=5.310=5.3102 2m m时，达到起飞的速时，达到起飞的速度度 v=60m/s=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的重量的0.020.02倍倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。，求飞机受到的牵引力。v0=0m/sv=60m/ss=5.3102mFfNGv0=0m/sv=60m/ss=5.3102mFfNG滚动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力滚动摩擦力=滚动摩擦系数滚动摩擦系数滚动摩擦系数滚动摩擦系数 X X X X正压力正压力正压力正压力k k为滚动摩擦系数为滚动摩擦系数重力重力G G为正压

12、力为正压力sFf例例1、一架喷气式飞机，质量、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起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度时，达到起飞速度 。在此过程中飞机受到的。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的平均阻力是飞机重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引）。求飞机受到的牵引力力F。应用应用1：恒力：恒力+直线运动直线运动GFN1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用

13、，但启发：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。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。sF1F23 3确确定定各各力力做做功功4 4运动情况分析运动情况分析5 5建方程建方程2 2受受力力分分析析例例例例4 4、在、在、在、在h h高处，以初速度高处，以初速度高处，以初速度高处，以初速度v v0 0向水平方向向水平方向向水平方向向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着抛出一小球，不计空气阻力，小球着抛出一小球，不计空气阻力，小球着抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（地时速度大小为（地时速度大小为（地时速度大小为（）C应用应用2：恒力：恒力+曲线运动曲线运动不涉及不涉及物理运动过程中物理运动过程中的的加速度和时间加速度和时间，而，而只只与与物体的物体的初末状态有关初末状态有关，在涉及有关的力学问题，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。优先应用动能定理。