动能和动能定理课件(张杰栋).ppt

动能动能定理,上仓中学张杰栋,一、三维目标（一）知识与技能1.理解动能的概念.2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算.3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围.4.能够应用动能定理解决实际问题（二）过程与方法1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。（三）情感、态度与价值观1通过动能定理的演绎推导，使学生感受成功的喜悦2通过应用动能定理，培养学生对科学研究的兴趣.,二、重点和难点重点：1.动能的概念.2.动能定理及其应用.难点：对动能定理的理解.三、教学方法推理归纳法、讲授法、电教法.四、教学用具投影片、斜面、物块(或小球两个).五、课时安排：1课时六、教学过程（一）新课导入通过实况录象导入动能的定义（二）新课教学,问题一:一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：1、飞机的动能如何变化?为什么?2、飞机的动能变化的原因是什么?3、牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系?,问题二：一物体处于光滑水平面上,质量为m,初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增大到v2，如图，则:1、此过程中力F对物体所做的功多大？2、物体的加速度多大？3、物体的初速、末速、位移之间有什么关系？4、结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？,物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能，则计算动能的公式为：,动能与功一样，也是标量，不受速度方向的影响,它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。,一个物体处于某一确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。,一、动能,巩固练习改变汽车的质量和速度都能使汽车的动能发生变化，在下列情况下，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.速度减半，质量增大到原来的4倍.,二动能定理,学会推导才能理解深刻，知其然更要知其所以然。,表述：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。,外力的总功,末状态动能,初状态动能,1、合外力做功。2、外力做功之和。,动能变化和某一过程（始末状态）相对应。,“三同”：,a、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同，即同一物体,b、由于和中的S与V跟参考系的选取有关，应取同一参考系(一般以地面或相对对面静止的物体为参考系),c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即同一过程,说明,W合Ek2Ek1,过程量,状态量,状态量,做功的过程伴随着能量的变化。,3、动能定理的适用条件：,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。,动能定理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，应优先考虑应用动能定理。,一架喷气式飞机，质量5103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3102时，达到起飞速度60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02)，求飞机受到的牵引力.,动能定理的应用：,解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.F合Fkmga又asa=由和得,解法二：以飞机为研究对象,受到重力支持力、牵引力和阻力由动能定理有,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。解题步骤:1、2、3、4,动能定理解题的方法和步骤.确定研究对象分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功.明确物体在始末状态的动能.根据动能定理列方程求解.,题目一辆质量为m、速度为v0的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离L后停下来。试求汽车受到的阻力？,解：汽车的初动能、末动能分别为1/2mv02和0，阻力做功为F阻L.应用动能定理，有F阻L=0-1/2mv02由此解出F阻汽车在这段运动中受到的阻力是F阻.,mvo2,2L,mvo2,2L,动能的值是相对的，这是因为速度这个物理量是相对的，对于所选不同的参照物，速度的值是不同的，因此动能的值也是相对的。,说明,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。,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,在我国也发生过类似的事情。1991年10月6日，海南海口市乐东机场，海军航空兵的一架“014号”飞机刚腾空而起，突然，“砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，令人庆幸的是，飞行员凭着顽强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上，追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例，不只发生在鸟与飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。如果一只1.5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相撞时产生的力有2800多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使在乡间公路