7動能和動能定理PPT學習教案

1、會計學1 7動能和動能定理動能和動能定理 1動能的表達式： 運動 (1)動能：物體由于_而具有的能量 (2)表達式：Ek_. 1 2 mv2 焦耳 J (3) 動能的單位：動能的國際單位是 _ ， 符號是 _，與功的單位相同.1 J1 kgm2/s21 Nm. (4)矢標性：動能是_，只有正值 標量 第1頁/共24頁 2動能定理： (1)內(nèi)容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個 過程中_的變化 W 表示物體所受合力做的功，或者物體所受外力對物體 做功的_ 動能 初動能 末動能 代數(shù)和 第2頁/共24頁 3我國“神舟”號飛船返回艙的質(zhì)量約是 3103 kg，返 回時進入大氣層的速度約是

2、8 km/s，它的動能約是( ) A2.4106 J C B1.921010J C9.61010 J D0 第3頁/共24頁 4一個 25 kg 的小孩從高度為 3 m 的滑梯頂端由靜止開始 滑下，滑到底端時的速度為 2 m/s，取 g10 m/s2，關(guān)于力對小 孩做的功，以下結(jié)果正確的是( ) A A合外力做功 50 J C重力做功 500 J B阻力做功 500 J D支持力做功 50 J 第4頁/共24頁 知識點1動能 1如果我們用手直接將子彈扔向目標，殺傷力很小，而從 槍口射出的子彈殺傷力很大，因為從槍口射出的子彈_很 大，_也很大；乒乓球從對面高速飛來，我們卻可以輕易抓 住它，這是因

3、為乒乓球的速度雖然很大，但_很小，故_ 也很??；如果是鉛球高速飛來，我們卻不敢去接它，這是因為 鉛球的速度大而且_也較大，_很大可見，運動物體 的能量與物體的_和_都有關(guān) 速度 動能 質(zhì)量動能 質(zhì)量動能 速度質(zhì)量 第5頁/共24頁 2一輛汽車原來以 10 m/s 的速度向東運動，經(jīng)過一段時 間后速度變?yōu)?10 m/s 并向西，則汽車原來的動能_(填 “大于”、“小于”或“等于”)后來的動能 等于 3一輛汽車的質(zhì)量是 1 000 kg，現(xiàn)以速度 10 m/s 運動，其 動能為_；經(jīng)過一段時間后，速度變?yōu)?20 m/s，其動 能為_ 5104 J 2105 J 第6頁/共24頁 1動能是標量，只有

4、大小，沒有方向動能沒有負值，與 物體的速度方向無關(guān). 2動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，物體在某一狀態(tài)的動能由 物體的質(zhì)量和該狀態(tài)下物體的速度共同決定. 3物體的動能具有相對性，由于參考系不同，同一物體的 瞬時速度有不同值，所以在同一時刻物體的動能也可以有不同 值一般地，物體的動能均是相對于地面而言的. 第7頁/共24頁 【例1】(雙選)關(guān)于物體的動能，下列說法中正確的是( ) A一個物體的動能可能小于零 B一個物體的動能與參考系的選取有關(guān) C兩個質(zhì)量相同的物體，若動能相同，則物體的速度也 一定相同 D兩個質(zhì)量相同的物體，若動能相同，但物體的速度不 一定相同 第8頁/共24頁 式為Ekmv2. 思路

5、點撥：物體的動能由質(zhì)量和速度的大小決定，其表達 1 2 解析：因為v2 是一個正值，所以物體的動能不可能小于零， 且速度的大小與參考系的選取有關(guān)，所以動能與參考系的選取 有關(guān)，A 錯、B 對；兩質(zhì)量相同的物體，若動能相同，則物體 的速度大小也一定相同，但方向可能不同，所以速度不一定相 同，C 錯、D 對 答案：BD 第9頁/共24頁 【觸類旁通】 1關(guān)于對動能的理解，下列說法錯誤的是( )D A凡是運動的物體都具有動能 B動能總為正值 C一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速 度變化時，動能不一定變化 D動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) 第10頁/共24頁 知識點2動能定理 一物體在光

6、滑的水平地面上，如圖771 所示，現(xiàn)沿物 體的運動方向施加一個水平恒力F，在該力的作用下經(jīng)過位移l， 物體的速度從v1 變?yōu)関2，求這一過程中力 F 對物體做的功 圖 771 第11頁/共24頁 推導： 根據(jù)功的表達式，有 WFl 根據(jù)牛頓第二定律，有 Fma 2al 所以有 Wmal_. 第12頁/共24頁 1物理意義： 動能定理揭示了合外力對物體所做的功與物體動能的變化 之間的因果聯(lián)系和定量關(guān)系定理表明，合外力對物體做了多 少功，物體的動能就增加(減少)多少合外力做正功，物體的 動能增加；合外力做負功，物體的動能減少 2動能定理的應用： (1)適用條件： 動能定理既適用于直線運動，也適用于

7、曲線運動 動能定理既適用于恒力做功，也適用于變力做功 第13頁/共24頁 (2)優(yōu)越性： 對于變力作用或曲線運動，動能定理提供了一種計算變 力做功的簡便方法功的計算公式 WFlcos 只能求恒力做的 功，不能求變力做的功，但由于動能定理提供了物體的動能變 化量Ek 與合外力對物體所做的功之間的等量代換關(guān)系，因此 已知(或求出)物體動能的變化量EkEk2Ek1，就可以間接求 得變力所做的功 第14頁/共24頁 牛頓運動定律動能定理 不 同 點 適用條件 一般只能研究物體在 恒力作用下做直線運 動的情況 對于物體在恒力或變力作 用下，物體做直線或曲線 運動均適用 應用方法 要考慮運動過程的每 一個

8、細節(jié)，結(jié)合動力 學公式解題 只考慮各力的做功情況及 初、末狀態(tài)的動能 運算方法矢量運算代數(shù)運算 相同點 確定研究對象，對物體進行受力分析和運動過程 分析 與用牛頓運動定律解題相比較： 第15頁/共24頁 【例 2】如圖 772 所示，一個球從高出地面 H 處由靜 止自由落下，忽略空氣阻力，落至地面后并深入地下 h 處停止， 設(shè)球的質(zhì)量為 m，則球在落入地面以下過程中受到的平均阻力 是多少？ 圖 772 第16頁/共24頁 mgHmv20 解：方法一：對球進行受力分析，可知球的運動分兩個過 程，先自由下落(AB)，只受重力，然后進入地下(BC)，受 重力和阻力，根據(jù)動能定理，對這兩個過程分別列方

9、程，聯(lián)立 可求出阻力 設(shè)落地瞬間球的速度為v，在AB的過程中，根據(jù)動能定 理有 1 2 在 BC 的過程中，根據(jù)動能定理有 第17頁/共24頁 mghfh0mv2 解得f 1 2 由式可得f Hh h mg. 方法二：研究物體運動的全過程 重力做的功為mg(Hh)，阻力做的功為fh，初、末狀態(tài) 物體的動能都是零，根據(jù)動能定理有 mg(Hh)fh0Hh h mg. 第18頁/共24頁 【觸類旁通】 2如圖 773 所示，在高為 H 的平臺上以初速度 v0 拋 出一個質(zhì)量為 m 的小球，不計空氣阻力，當它到達離拋出點的 ) 圖 773 豎直距離為 h 的 B 點時，小球的動能增量為( D 第19頁/共24頁 應用動能定理解題的步驟 1先取研究對象，明確并分析運動過程 2分析受力及各力做功的情況，求出總功 3明確過程中始、末狀態(tài)的動能 Ek1 及 Ek2. 目潛在的條件，列輔助方程進行求解 第20頁/共24頁 【例3】以初速度 v1 豎直上拋一個質(zhì)量為 m 的物體，落回 到拋出點的速度大小為 v2，如果上升和下降過程中物體受到的 空氣阻力大小恒定，求物體能上升的最大高度 第21頁/共24頁 第22頁/共24頁 【觸類旁通】 3一個質(zhì)量為 m 的小球，用長為 l 的輕繩懸掛于 O 點， 小球在水平拉力 F 的作用下，從平衡位置