公开课动能和动能定理课件

1、7.7 7.7 动能和动能定理动能和动能定理知识回顾知识回顾 1.运动学知识运动学知识（匀变速直线运动）（匀变速直线运动） 2.2.牛顿第二定律：牛顿第二定律：atvv02021attvx速度公式：速度公式：位移公式：位移公式：速度与位移公式：速度与位移公式：axvv2202ma合F 设物体的质量为设物体的质量为m，在光滑水平面上受到运动，在光滑水平面上受到运动方向相同的合力方向相同的合力F的作用下，速度由的作用下，速度由Vl增大到增大到V2推导合力推导合力F对物体做功的表达式对物体做功的表达式 m mm mF Fv v1 1F Fv v2 2推导过程推导过程avvL22122即2a)v(vm

2、aWFLW2122可得代入2aLVV2122与位移关系：速度maF根据牛顿第二定律：21222121mvmvW从从 这个式子可以看出这个式子可以看出 21222121mvmvW义的物理量。是一个具有特殊物理意221mv式。就是要寻找的动能表达所以，221mv一、动能表达式一、动能表达式（1 1）概念：）概念： 221mvEk物体的物体的动能动能等于物体质量与物体速等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半度的二次方的乘积的一半（2 2）动能表达式：）动能表达式：（3 3）动能是）动能是标量标量（4 4）动能的单位：焦（）动能的单位：焦（J J）对动能的表达式的理解对动能的表达式的理解1）动能具

3、有）动能具有瞬时性瞬时性，V是瞬时速度，是状态量。是瞬时速度，是状态量。一、动能表达式一、动能表达式2）动能具有）动能具有相对性相对性，对不同的参考系，物体速，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，一般度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以都以地面为参考系地面为参考系研究物体的运动。研究物体的运动。一、动能表达式一、动能表达式 练一练：如图所示有一个质量为练一练：如图所示有一个质量为kgkg的小球的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度在水平面上做匀速圆周运动，速度v=3mv=3ms s。求小。求小球在、球在、B B位置的动能大小。位置的动能大小。 物体的物体的动能变

4、化动能变化时，时，速度一定变化速度一定变化。速度速度变化时，变化时，动能不一定动能不一定变化。变化。AB 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？4.5Jmv21E4.5Jmv21E2BkB2AAk从合力从合力F F做功得到表达式做功得到表达式 合力合力在一个过程中对物体所做的在一个过程中对物体所做的功功，等于物体在这个过程中，等于物体在这个过程中动能的变化动能的变化。 二、动能定理二、动能定理用用E Ek2k2表示这个过程中的末动能，表示这个过程中的末动能，E Ek1k1表示表示这个过程中的初动能则有：这个过程中的初动能则有：12kkEEW动能定理：动能定理：2122

5、2121mvmvW对动能定理的理解对动能定理的理解总功（合力功）总功（合力功）末动能末动能初动能初动能 动能定理说明了功和能的密切关系，即合力做功动能定理说明了功和能的密切关系，即合力做功的过程是能量转化的过程。的过程是能量转化的过程。 等号并不意味着等号并不意味着“功转化成动能功转化成动能”，而是，而是“功引功引起动能的变化起动能的变化”。体会。体会“功是能量转化的量度功是能量转化的量度”。二、动能定理二、动能定理12kkEEW例例1 1、一架喷气式飞机质量为、一架喷气式飞机质量为5.0t5.0t，起飞过程中，起飞过程中从静止开始滑行，当位移达到从静止开始滑行，当位移达到L=500mL=50

6、0m时，速度达时，速度达到起飞速度到起飞速度V=60mV=60ms s。在此过程中飞机受到的平。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的均阻力是飞机重力的0.020.02倍。求飞机受到的牵引倍。求飞机受到的牵引力是多大？力是多大？ NFkmgmvFmvfLFLmvmvW422212210912102112121.)(解得：解得：解：由动能定理得：二、动能定理二、动能定理解题思路：解题思路： （1 1）明确研究对象和运动过程）明确研究对象和运动过程(3)明确初末态的动能明确初末态的动能(4)用动能定理列方程求解用动能定理列方程求解（2 2）受力分析，确定各个力做的功）受力分析，确定各个力做的功例

7、例2、从离地面高、从离地面高2525米处以米处以10m/s10m/s的初速度的初速度水平水平抛出一个质量为抛出一个质量为1Kg1Kg的铁球，求铁球落地时的速的铁球，求铁球落地时的速度是多大？（不考虑空气阻力）度是多大？（不考虑空气阻力）sm/2021222121mvmvW解：由动能定理得：2022121mvmvmghm/s610解得：V 动能定理的优点：动能定理的优点：（1）动能定理）动能定理不涉及不涉及运动过程中的运动过程中的加速度加速度和和时时间间，用它来处理问题要比牛顿定律方便，用它来处理问题要比牛顿定律方便（2）动能定理动能定理能够解决能够解决变力做功变力做功和和曲线运动曲线运动问问题

8、，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。例例3、如图所示为哈尔滨第如图所示为哈尔滨第24届世界大学生冬运会，现将某滑届世界大学生冬运会，现将某滑雪道近似看做雪道近似看做倾斜直线轨道倾斜直线轨道，滑雪道长，滑雪道长s2.5103m，竖，竖直高度直高度h720m，运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经经t200s到达滑雪道底端时速度到达滑雪道底端时速度v30m/s，人和滑雪板的，人和滑雪板的总质量总质量m80kg，取，取g 10m/s2，求：，求：（1） 人和滑雪板到达底端时的动能；人和滑雪板到达底端时的动能；（2）在滑动过程中，人和滑雪板克服阻力做的功。）在滑动过程中，人和滑雪板克服阻力做的功。（1）Ekmv2/23.6 104J(2)WG+WfEk2Ek1Wfmv2/2mghWf5.4 105J所以，克服阻力做功所以，克服阻力做功5.4 105J三、课堂小结三、课堂小结1 1、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。2 2、动能定理：合外力所做的功，等于物体在这个过程中、动能定理：合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化动能的变化。