人教版必修二第七章第七節(jié)7.7動能和動能定理 (共20張PPT)

1、實驗次數實驗次數橡皮筋個數橡皮筋個數對小車做功對小車做功小車獲得的小車獲得的速度速度V(m/s)1.01.421.732.02.24V的平方的平方1.02.03.04.05.0結結 論：論：彈簧彈力對小車做的功與速度的平方成正比彈簧彈力對小車做的功與速度的平方成正比注：這里的彈力就是物體受到的合外力注：這里的彈力就是物體受到的合外力 小車從靜止開始運動，初速度為零，末速小車從靜止開始運動，初速度為零，末速 度就是小車速度的變化。度就是小車速度的變化。WV2第七節(jié)動能和動能定理第七節(jié)動能和動能定理問題問題1 1：設物體的質量為：設物體的質量為m m，在與運動方向相同，在與運動方向相同的恒定外力的

2、恒定外力F F的作用下在光滑水平面上發(fā)生一的作用下在光滑水平面上發(fā)生一段位移段位移L L，速度由，速度由v v1 1增加到增加到v v2 2，試用牛頓運動，試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出力定律和運動學公式，推導出力F F對物體做功的對物體做功的表達式。表達式。 提示：提示：（1 1）力）力F F對物體做多少功？對物體做多少功？（2 2）從牛頓運動定律角度分析，物體力多大？）從牛頓運動定律角度分析，物體力多大？（3 3）從運動學角度分析，物體的初、末速度和）從運動學角度分析，物體的初、末速度和 位移之間的關系？位移之間的關系？功的表達式為：功的表達式為：21222121mvmvW從上面式子

3、可以看出，從上面式子可以看出， 很可能是一很可能是一個具有特定意義的物理量。因為這個量個具有特定意義的物理量。因為這個量在過程終了時和過程開始時的差，剛好在過程終了時和過程開始時的差，剛好等于力對物體做的功，所以等于力對物體做的功，所以 應該應該是我們尋找的動能的表達式。是我們尋找的動能的表達式。 221mv221mv一 動能的表達式：1、動能：物體由于運動而具有的能量叫動能2、公式：2kmv21E 3、物體的動能等于物體的質量與物體速度的二次方的乘積的一半4、物理意義：描述運動狀態(tài)的物理量，動能是標量，且恒為正值，具有瞬時性5 單位：焦耳( J )問題問題2 2：設物體的質量為：設物體的質量

4、為m m，在與運動方向相，在與運動方向相同的恒定外力同的恒定外力F F的作用下在粗糙水平面上，的作用下在粗糙水平面上，發(fā)生一段位移發(fā)生一段位移L L，摩擦力大小為，摩擦力大小為f f。速度由。速度由v v1 1增加到增加到v v2 2。試用牛頓運動定律和運動學公式，。試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出合力對物體做功的表達式。推導出合力對物體做功的表達式。2動能定理12kkEEW2 表達式：1 1內容：內容：注意點注意點: :“=”“=”是數值上相等是數值上相等, ,而不是就是而不是就是合力做功引起動能的變化合力做功引起動能的變化3 適用條件：曲線運動或直線運動單個物體或幾個物體一個過程或全過

5、程恒力做功或變力做功恒力做功或變力做功應用動能定理應用動能定理解題的一般步驟解題的一般步驟：確定確定研究對象研究對象，畫出草圖；，畫出草圖；分析物體的分析物體的受力情況受力情況，分析各力做功分析各力做功的情況的情況；確定物體的確定物體的初、末狀態(tài)初、末狀態(tài)；明確；明確初、末初、末狀態(tài)的動能狀態(tài)的動能列式求解；列式求解；對結果進行分析討論。對結果進行分析討論。例例: :一架噴氣式飛機，質量一架噴氣式飛機，質量m m =5=510103 3kgkg，起飛起飛過程中過程中從靜止開始滑跑從靜止開始滑跑的路程為的路程為s =5.3=5.310102 2m m時，達到時，達到起飛的速度起飛的速度 v =6

6、0m/s=60m/s，在此過程中在此過程中飛機受到的飛機受到的平均阻力平均阻力是飛機重量的是飛機重量的0.020.02倍倍（k=0.02），求飛機受到的求飛機受到的牽引力牽引力。v0=0m/sv=60m/sFfNG解法一：飛機解法一：飛機受到受到重力重力G G、支持力支持力N N、牽引牽引力力F F 和阻力和阻力f f 作用，這四個力做的作用，這四個力做的功功分分別為別為W WG G=0=0，W WN N=0=0，W WF F=Fs=Fs，W Wf f=-kmgs=-kmgs. .0mv21kmgsFs2N42101.82svmkmgFv0=0m/sv=60m/sFfNGN422222101.

7、82svmkmgF2svmkmgF2sva2as0v makmg-FF 由上兩式 由設二合 根根據據牛牛頓頓第第二二定定律律 的的作作用用。支支持持力力、牽牽引引力力和和阻阻力力，受受到到重重力力、飛飛機機做做勻勻加加速速直直線線運運動動：解解法法v0=0m/sv=60m/sFfNG動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別動能定理與牛頓第二定律的區(qū)別 牛頓第二定律是牛頓第二定律是矢量式矢量式，反映的是力與加速度的瞬時關系； 動能定理是動能定理是標量式標量式，反映做功過程中功與始末狀態(tài)動能增量的關系。 一輛質量一輛質量m m、速度為、速度為v vo o的汽車在關閉發(fā)的汽車在關閉發(fā)動機后于水平地面滑行了距離動

8、機后于水平地面滑行了距離L L后停了后停了下來。試求汽車受到的阻力。下來。試求汽車受到的阻力。練習練習l對于功與能的關系，下列說法中正確的是對于功與能的關系，下列說法中正確的是（ ）lA A、功就是能，能就是功、功就是能，能就是功lB B、功可以變成能，能可以變成功、功可以變成能，能可以變成功lC C、做功的過程就是能量轉化的過程、做功的過程就是能量轉化的過程lD D、功是能量的量度、功是能量的量度C C關于對動能的理解，下列說法是正確（關于對動能的理解，下列說法是正確（ ）A A、動能是機械能的一種表現形式，凡是運動的、動能是機械能的一種表現形式，凡是運動的 物體都具有動能物體都具有動能B

9、B、動能總是正值、動能總是正值C C、一定質量的物體，動能變化時，速度一定、一定質量的物體，動能變化時，速度一定 變化；但速度變化時，動能不一定變化變化；但速度變化時，動能不一定變化D D、動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)、動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)A B CA B C一人用平均一人用平均100100牛的力把牛的力把2Kg2Kg足球以足球以10m/s10m/s踢出踢出, ,水平飛出水平飛出100100米米, ,求此人求此人對球做功對球做功練習練習1小結：小結： 一、動能一、動能1 1、定義：物體由于運動而具有的能量叫、定義：物體由于運動而具有的能量叫 做動能做動能2 2、表達式：、表達式：二、動能定理二、動能定理1 1、內容：合力所做的功等于物體動能的、內容：合力所做的功等于物體動能的變化變化2 2、表達式：、表達式：2 21 12 22 2mvmv2 21 1mvmv2 21 1W W2 2k kmvmv2 21 1E E 練習練習一質量為一質量為m m的小球，用長為的小球，用長為L L的輕繩懸掛的輕繩懸掛于天花板上，小球在水平力于天花板上，小球在水平力F F的作用下