動(dòng)能和動(dòng)能定理1

1、洪水為什么具有這樣大的破壞性？ 動(dòng)能與動(dòng)能與哪些哪些物理量物理量有關(guān)？有關(guān)？ 光滑水平面上一物體質(zhì)量為光滑水平面上一物體質(zhì)量為m m，在與運(yùn)，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力動(dòng)方向相同的恒力F F作用下物體發(fā)生一作用下物體發(fā)生一段位移段位移，速度由，速度由 增加到增加到 ( (如圖如圖) )12力力F做的功等于做的功等于“ ”的變化。的變化。221mv 所以物理學(xué)上就把所以物理學(xué)上就把 這個(gè)具有特定意這個(gè)具有特定意義的物理量叫義的物理量叫動(dòng)能動(dòng)能。221mv結(jié)結(jié) 論：論：21222121mvmvW合力F做的功：重力做的功：21mghmghWG動(dòng)能的表達(dá)式：221mvkE 一一.動(dòng)能動(dòng)能kE動(dòng)能總為正值動(dòng)

2、能總為正值1.單位：焦耳（單位：焦耳（J）2.矢標(biāo)性：標(biāo)量矢標(biāo)性：標(biāo)量4.動(dòng)能具有動(dòng)能具有相對(duì)性相對(duì)性，由于速度具有相對(duì)性。，由于速度具有相對(duì)性。通常是相對(duì)于地面的速度通常是相對(duì)于地面的速度3.狀態(tài)量狀態(tài)量 1kgm2/s2=1Nm=1J物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，稱為動(dòng)能V指瞬時(shí)速度指瞬時(shí)速度 1. 改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生改變，在下列幾種情況汽車的動(dòng)能發(fā)生改變，在下列幾種情況下，汽車的動(dòng)能各是原來的幾倍？下，汽車的動(dòng)能各是原來的幾倍？ （1）質(zhì)量不變，速度增大到原來的質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍；倍； （2）速度不變，質(zhì)量增大到原來的速度不變，

3、質(zhì)量增大到原來的2倍；倍； （3）質(zhì)量減半，速度增大到原來的質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍；倍； （4）速度減半，質(zhì)量增大到原來的速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍。倍。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化動(dòng)能不一定變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化動(dòng)能不一定變隨堂練習(xí)下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是 ( )A甲的速度是乙的甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍倍B甲的質(zhì)量是乙的甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍C甲的質(zhì)量是乙的甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍D質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)質(zhì)量相同，速度大小

4、也相同，但甲向東運(yùn) 動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)CD總結(jié)：動(dòng)能是標(biāo)量，與速度方向無關(guān)，只總結(jié)：動(dòng)能是標(biāo)量，與速度方向無關(guān)，只 與物體的質(zhì)量及其速度大小有關(guān)。與物體的質(zhì)量及其速度大小有關(guān)。關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是：關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是：A A、動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) B B、動(dòng)能不可能是負(fù)的動(dòng)能不可能是負(fù)的 C C、一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化 D D、物體的加速度為零，其動(dòng)能不變物體的加速度為零，其動(dòng)能不變BCD動(dòng)能定理W

5、Ek2Ek1Wmv22/2mv12/2=二、動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理1 1、內(nèi)容：內(nèi)容：力（合力）力（合力）) )在一個(gè)過程中對(duì)物體做的在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功功，等于物體在這個(gè)過程中等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化動(dòng)能的變化。 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：12-總W既適用于既適用于恒力恒力做功，也適合于做功，也適合于變力變力做功。做功。 既適合于既適合于直線直線運(yùn)動(dòng)，也適合于運(yùn)動(dòng)，也適合于曲線曲線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。3、適用范圍、適用范圍4、 是一種求功的方法是一種求功的方法.5、 各物理量的含義各物理量的含義.12總W外力的總功外力的總功末狀態(tài)動(dòng)能末狀態(tài)動(dòng)能 初狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能1、合合外力做功。外力做功。2

6、、外力做功之、外力做功之和和。動(dòng)能動(dòng)能變化變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)和某一過程（始末狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)?！?”“=”反映了動(dòng)能的變化用合外力對(duì)物反映了動(dòng)能的變化用合外力對(duì)物體所做的功來量度。體所做的功來量度。（1）若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，合外若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，合外力對(duì)物體做力對(duì)物體做正功，正功，W0 ，Ek2Ek1,則物體則物體動(dòng)能增加。動(dòng)能增加。 （2）若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，合外若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，合外力對(duì)物體做力對(duì)物體做負(fù)功，負(fù)功，W0 ， Ek2Ek1, ,則物體則物體動(dòng)能減小動(dòng)能減小。6.對(duì)動(dòng)能定理的理解：對(duì)動(dòng)能定理的理解：a合力對(duì)物

7、體做功合力對(duì)物體做功“正正”“”“負(fù)負(fù)”的理解的理解b.對(duì)動(dòng)能定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)對(duì)動(dòng)能定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí) 因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此單純速度方向改因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合外力方變不影響動(dòng)能大小。如勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動(dòng)能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。功為零，動(dòng)能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。c.對(duì)定理中對(duì)定理中“變化變化”一詞的理一詞的理解解 由于外力做功可正、可負(fù)，因此物體在一運(yùn)動(dòng)過程由于外力做功可正、可

8、負(fù)，因此物體在一運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能可增加，也可能減少。因而定理中中動(dòng)能可增加，也可能減少。因而定理中“變化變化”一詞，一詞，并不表示動(dòng)能一定增大，它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的并不表示動(dòng)能一定增大，它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差，或稱為動(dòng)能差，或稱為“改變量改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。數(shù)值可正，可負(fù)。例例1.一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量5103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的位移，起飛過程中從靜止開始滑跑的位移為為L(zhǎng)530時(shí)，達(dá)到起飛速度時(shí)，達(dá)到起飛速度60/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的飛機(jī)重量的0.02倍倍(0.02)，求飛機(jī)受，求飛機(jī)受

9、到的牽引力。到的牽引力。三三. .應(yīng)用應(yīng)用00mgN牽F阻Fsm /60L解：解：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系有：由牛頓第二定律有：根據(jù)題意中已知條件：解法二：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和解法二：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解La2-202maFF阻牽NmgF100002. 0阻把已知代入上面的式子解得：NF4108.1牽解法一：運(yùn)用動(dòng)能定理求解解法一：運(yùn)用動(dòng)能定理求解解：解：飛機(jī)的初動(dòng)能 ，末動(dòng)能 ；合力F做的功012221mvFLW根據(jù)動(dòng)能定理： 于是有： 12W0212mvFL合力F為牽引力F F牽與F F阻之差：阻牽FFF-把已知條件代入上面的式子得：NF4108.1牽1 1找對(duì)

10、象（常是單個(gè)物體）找對(duì)象（常是單個(gè)物體）解：對(duì)飛機(jī)解：對(duì)飛機(jī) 由動(dòng)能定理有由動(dòng)能定理有221mvkmgsFskmgsmvF228 . 9100 . 502. 0103 . 5260100 . 53223 N4108 . 1sF1F23 3確確定定各各力力做做功功2 2運(yùn)動(dòng)情況分析運(yùn)動(dòng)情況分析4 4建方程建方程2 2受受力力分分析析 1. 分析研究對(duì)象的分析研究對(duì)象的受力受力情況情況。 2. 計(jì)算研究對(duì)象所受計(jì)算研究對(duì)象所受各力在運(yùn)動(dòng)過程中各力在運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)物體做功的大小和正負(fù)對(duì)物體做功的大小和正負(fù)。 3. 明確物體在運(yùn)動(dòng)過程中明確物體在運(yùn)動(dòng)過程中始、末動(dòng)能始、末動(dòng)能的值的值。 4. 根據(jù)動(dòng)能定

11、理，根據(jù)動(dòng)能定理，列出具體方程式列出具體方程式，代入數(shù)值，計(jì)算結(jié)果代入數(shù)值，計(jì)算結(jié)果四、動(dòng)能定理解 題的一般步驟動(dòng)能定理練習(xí)動(dòng)能定理練習(xí)1一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是 （ ） A合外力一定對(duì)物體做功，使物體動(dòng)能改變合外力一定對(duì)物體做功，使物體動(dòng)能改變B物體所受合外力一定不為零物體所受合外力一定不為零C合外力一定對(duì)物體做功，但物體動(dòng)能可能合外力一定對(duì)物體做功，但物體動(dòng)能可能不變不變D物體加速度一定不為零物體加速度一定不為零B DACDACD1221222121KKEEmvmvW總外力的總外力的總功功末動(dòng)能末動(dòng)能 初動(dòng)能初動(dòng)能動(dòng)能的表達(dá)式動(dòng)能的表達(dá)式 1 1動(dòng)能的表達(dá)式動(dòng)能的表達(dá)式: : 2 2動(dòng)能的單位：動(dòng)能的單位：J J 標(biāo)量標(biāo)量動(dòng)能定理動(dòng)能定理 1推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程 2 2內(nèi)容：內(nèi)容：合力合力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化動(dòng)能的