新建MicrosoftPowerPoint演示文稿 (7)

1、7.7 动能和动能定理风力发电风力发电海啸海啸龙卷风龙卷风飞针穿玻璃飞针穿玻璃 结论：结论：物体的质量越大，速度越大，它的动能物体的质量越大，速度越大，它的动能就越就越大。大。 那么那么，动能与物体的质量和速度之间有，动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？什么定量的关系呢？探究探究2 2：动能的表达式：动能的表达式研究方法：类比法研究方法：类比法重力做功重力做功WG重力势能重力势能mgh弹力做功弹力做功WF外力做功外力做功 w w弹性势能弹性势能kx2/2动能表达式？动能表达式？ FlFv1v2设某物体质量为设某物体质量为m,在与运动方向同向的恒力在与运动方向同向的恒力F作用下，作用下

2、，运动一段位移运动一段位移l，速度由，速度由v1变为变为v2。试推导：恒力试推导：恒力F所做的功。（用所做的功。（用m,v1,v2表示）表示）力力F F对物体所做的功多大对物体所做的功多大? ?物体的加速度多大物体的加速度多大? ?物体的初速、末速、位移之间有什么关系物体的初速、末速、位移之间有什么关系? ?结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子? ?W mv22 mv12结果与思考 初态和末态的表达式均为初态和末态的表达式均为“mv2 2/2”/2”，这个，这个“mv2 2/2”/2”代表什么代表什么? ?(1) (1) 这个量末状态与初状态的差，正

3、好等于力对物体这个量末状态与初状态的差，正好等于力对物体做的功做的功(2) (2) 它包含了影响动能的两个因素它包含了影响动能的两个因素: :m和和v v(3) (3) 它涵盖了我们前面探究得到的结论它涵盖了我们前面探究得到的结论V21 1、动能是、动能是标量标量，且只有，且只有正值正值. .2 2、动能只与物体的速度大小有关，与速度方向、动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关无关. .3 3、表达式中的、表达式中的V V是是瞬时速度瞬时速度, ,因此因此动能是动能是状态量状态量. .4 4、动能的单位是焦耳、动能的单位是焦耳. .一、动能一、动能 例例1:1:如图所示有一个质量为如图所示

4、有一个质量为kgkg的小球在的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度水平面上做匀速圆周运动，速度v=3mv=3ms s。求。求: :小球在、小球在、C C、D D四个位置的动能大小。四个位置的动能大小。 ACB思考：思考：速度速度变化了么，变化了么，动能变化了动能变化了么？么？例例2:2:下面有关动能的说法正确的是（下面有关动能的说法正确的是（ ） A.A.物体只有做匀速运动时，动能才不变物体只有做匀速运动时，动能才不变B.B.物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变C.C.物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加物体做自由落体运动时，重力做功

5、，物体的动能增加D.D.物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化动能一定变化 物体的动能变化时，速度一定变化。物体的动能变化时，速度一定变化。速度变化时，动能不一定变化速度变化时，动能不一定变化速度变化与动能变化的关系是什么？速度变化与动能变化的关系是什么？情景情景1：质量为：质量为1kg的物体，在的物体，在Ff =2N的摩擦力的作用下在水平面的摩擦力的作用下在水平面上运动上运动3m 后后,速度从速度从m/s变为变为2m/s.情景情景2：静止置于粗糙水平面上的：静止置于粗糙水平面上的1kg的物体，在水平拉力作用下的物体，在水平拉力

6、作用下匀加速前进，水平拉力匀加速前进，水平拉力F=2N，动摩擦因数为，动摩擦因数为0.1，物体在该力作，物体在该力作用下运动了用下运动了2m ，速度从变为，速度从变为m/s.情景情景3：质量为：质量为1kg的物体的物体,在在F=7N平行于斜面的拉力的作用下，平行于斜面的拉力的作用下，沿倾角为沿倾角为37光滑斜面向上运动了光滑斜面向上运动了2m ，速度从变为，速度从变为m/s.拉力做的功拉力做的功摩擦力摩擦力(或重力或重力)做的功做的功合力做的功合力做的功物体动能变化物体动能变化情景情景1情景情景2情景情景3合外力的功与物体的动能的变化量的关系？合外力的功与物体的动能的变化量的关系？二、动能定理

7、二、动能定理内容：力（合力）在一个过程中对物体做的内容：力（合力）在一个过程中对物体做的功功，等于，等于物体在这个过程中物体在这个过程中动能的变化动能的变化。1 1. 表达式：表达式：kkkW12-总2.2.公式中各量的物理意义公式中各量的物理意义12kkW总外力的总功外力的总功 末状态动能末状态动能 初状态动能初状态动能合合外力做功或外力外力做功或外力做功之做功之和和。动能动能变化变化和某一过程（始末状态）相对应和某一过程（始末状态）相对应。“=”“=”反映了动能的变化用合外力对物体所反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。做的功来量度。一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m510

8、3 kg，起飞过，起飞过程中当从静止开始滑行到位移为程中当从静止开始滑行到位移为l=5.3102 m时，达到起飞速度时，达到起飞速度v=60m/s，在此过程中飞机，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍倍(k=0.02)，求飞机受到的牵引力。求飞机受到的牵引力。探究：动能定理的应用探究：动能定理的应用思考：思考：1、飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？方向、飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？方向如何？如何？2、飞机的初速度多大？末速度多大？、飞机的初速度多大？末速度多大？3、我们要选用哪个规律来解决这个问题？、我们要选用哪个规律来解决这个问题？0

9、=0vmgFN牵F阻Fs/m60=l解：由匀变速直线运动的速度位解：由匀变速直线运动的速度位移关系有：移关系有：由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有：根据题意中已知条件：根据题意中已知条件：解法二：用牛顿运动定律和解法二：用牛顿运动定律和 运动学公式求解运动学公式求解al=v-v2022maFF阻牵-N1000=02. 0=mgF阻把已知代入上面的式子解得把已知代入上面的式子解得：NF4108 .1牵解法一：运用动能定理求解解法一：运用动能定理求解解：对飞机由动能定理有解：对飞机由动能定理有0212mvlFlF阻牵NF4108 . 1牵例题例题4 4、质量为、质量为2Kg2Kg的物体沿半径为的物体

10、沿半径为1m1m的的1/41/4圆圆弧从最高点弧从最高点A A由静止滑下，滑至最低点由静止滑下，滑至最低点B B时速率时速率为为4m/s4m/s，求物体在滑下过程中克服阻力所做的，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。功。说明：说明：动能定理也适用于变力做功和曲线运动的情况。动能定理也适用于变力做功和曲线运动的情况。A1 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021F2mvllF阻牵3 3确确定定各各力力做做功功4 4确定初末动能确定初末动能5 5建方程建方程2 2受受力力分分析析总结动能定理的一般解题步骤：总结动能定理的一般解题步骤：（1）确定确定研究对象研究对象，画出运动过程示意图；，画出运动过程示意图；总结动能定理的一般解题步骤：总结动能定理的一般解题步骤：（2）分析物体的分析物体的受力受力，明确各力做功的情况，明确各力做功的情况，并确定外力所做的并确定外力所做的总功总功；（3）分析物体的分析物体的运动运动，明确物体的初、末状态，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及确定初、末状态的动能及动能的变化动能的变化； （4）根据动能定理根据动能定理列方程列方程求解；求解；总总 结结1、动能、动能2、动能定理、动能定理定义定义表达式：表