动能及动能定理 课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第八章第1节8.3 动能及动能定理第八章机械能守恒定律功和功率物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。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。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。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功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？问题动能的表达式质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的

2、恒力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2恒力F做功动能动能及对动能的理解1.1.定义：定义：物体由于物体运动而具有的能量。物体由于物体运动而具有的能量。3.3.单位单位：焦耳（：焦耳（J J）1J=1kgm 1J=1kgm2 2/s/s2 2 2.2.表达式：表达式：4.4.标量标量：遵从代数运算法则，：遵从代数运算法则，且且只有正值只有正值。5 5.状态量状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性相对性。思考与讨论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 k

3、m/s，此时它的动能是多少？总结与思考动能与物体的质量m和运动的速度v有关，且质量越大，速度越大，动能越大。功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有关吗？接下来我们通过两个例题来加以说明动能定理质量为 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，试求这个过程中合外力做的功？恒力F做功初动能末动能末动能动能定理粗粗糙糙水水平平面面上上，质质量量为为m的的物物体体，在在与与运运动动方方向向相相同同的的恒恒力力F 的的作作用用下下发发生生一一段段位位移移l，速速度度由由v

4、1增增加加到到v2，已已知知阻阻力力恒定为恒定为f，试求这个过程中合外力做的功。，试求这个过程中合外力做的功。合外力做功初动能问题与思考通过以上两个例题，你发现功和动能之间有什么关系了吗？动能定理定义：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。这个结论叫作动能定理（theorem of kinetic energy）。(1)(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)(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。说明：动能定理的适用范围(1)既适用于直线运动,又适用于曲线运动(2)既适用于恒力做功,又适用

5、于变力做功(3)力可以是各种性质的力,这些力既可以同时作用,又可以分阶段作用.这是利用动能定理解题的优越性.动能定理的理解和应用（1 1）数量关系：）数量关系：动能定理中的“力”指物体受到的合力，“功”则为合力所做的总功，总功与物体动能的变化具有等量关系。（2 2）因果关系：）因果关系：合力做功是引起物体动能变化的原因，即合力做的功决定物体动能的变化。（3 3）标量式：）标量式：动能、功都是标量，所以动能定理表达式是标量式，不存在方向的选取问题，不存在动能定理分量的表达式。应用动能定理的基本流程例题1一一架架喷喷气气式式飞飞机机，质质量量 m 为为 7.0104 kg，起起飞飞过过程程中中从从

6、静静止止开开始始滑滑跑跑。当当位位移移 l 达达到到 2.5103m 时时，速速度度达达到到起起飞飞速速度度 80 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所所受受重重力力的的1/50。g 取取10 m/s2，求求飞飞机机平平均均牵牵引引力的大小。力的大小。F牵F阻lxov例题2人人们们有有时时用用“打打夯夯”的的方方式式把把松松散散的的地地面面夯夯实实。设设某某次次打打夯夯符符合合以以下下模模型型：两两人人同同时时通通过过绳绳子子对对重重物物各各施施加加一一个个力力，力力的的大大小小均均为为320 N，方方向向都都与与竖竖直直方方向向成成37，重重物物离

7、离开开地地面面30 cm后后人人停停止止施施力力，最最后后重重物物自自由由下下落落把把地地面面砸砸深深2 cm。已已知重物的质量为知重物的质量为50 kg，g取取10 m/s2，cos 370.8。求：。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？）重物对地面的平均冲击力是多大？练习与应用1.改变汽车的质量和速度，都可能使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？A质量不变，速度增大到原来的2倍B速度不变，质量增大到原来的2倍C质量减半，速度增大到原来的4倍D速度减半，质量增大到原来的4倍2.把一辆汽车的速度从 10

8、 km/h 加速到20 km/h，或者从50 km/h加速到60 km/h，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。练习与应用3.质量为8g的子弹，以300 m/s的速度射入厚度为5 cm的固定木板（图8.3-5），射穿后的速度是100 m/s。子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？练习与应用4.我们曾在第四章中用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2 m，斜面长6.5 m，质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，求人滑至底端时的速度大小，g取10 m/s2。请用动能定理解答。5.运动员把质量为 400g 的足球踢出后（图8.3-6），某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，g取10m/s2。请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。