高中一年級全學期物理《第八章第3節(jié) 動能和動能定理》教學課件

8.3動能和動能定理本節(jié)我們就來探尋動能的表達式以及動能的變化與力做功的關系。一、動能的表達式

質量為m的某物體在光滑水平面上運動，在與運動方向相同的恒力

F

的作用下發(fā)生一段位移l，速度由

v1

增加到

v2。FLv1v2求這個過程中外力做的功。在物理學中，這個量表示物體的動能?！啊贝硎裁?？

一、動能的表達式3、單位：焦耳（J）1J＝1kg·m2·s－2

1、定義：物體由于運動而具有的能量。2、表達式：（1）動能具有相對性，參考系不同，速度可能不同，所以動能也不同，在沒有特別指明時，一般都以地面為參考系（2）動能具有瞬時性，動能是狀態(tài)量，對應物體在某一時刻或者某一位置的運動狀態(tài)。速度變化時，動能不一定變化，但動能變化時，速度一定變化。（3）物體的動能與速度的大小有關，而與速度的方向無關，動能是標量，且恒為正值。4、對動能的理解一、動能的表達式一、動能的表達式二、動能定理外力的總功末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能動能變化和某一過程（始末狀態(tài)）相對應。1、合外力做功。2、外力做功代數(shù)和。Ek2Ek1W合＝－合力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。對動能定理的理解：（1）合力對物體做的功的理解等式左邊的功與右邊的動能都是標量（2）標量性（3）對定理中“變化”一詞的理解①W合＞0，Ek2

Ek1，

△

Ek

0②W合＜0，Ek2

Ek1，△

Ek

0＞＞＜＜合外力做正功則物體動能增加合外力做負功則物體動能減少二、動能定理對動能定理的理解：（4）狀態(tài)與過程的理解既適用于恒力做功，也適合于變力做功。

既適合于直線運動，也適合于曲線運動。（5）適用范圍功是過程量動能是狀態(tài)量動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的變化量的關系二、動能定理解：以飛機為研究對象，設飛機滑跑的方向為x軸正方向。飛機的初動能Ek1＝0，末動能，合力F做的功根據(jù)動能定理,有由于把數(shù)值代入后得飛機平均牽引力的大小是1.04×105N。例1(1)定對象，選過程：選取研究對象(通常是單個物體),明確它的運動過程。應用動能定理解題的一般步驟(2)析受力，算總功：對研究對象進行受力分析,明確各力做功的情況,求出各力做功的代數(shù)和。(3)定初末，確動能：明確物體在初、末狀態(tài)的動能Ek1、Ek2。(4)列方程，細求解：列出動能定理的方程W=Ek2-Ek1,結合其他必要的關系方程求解。例2人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質量為50kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求：（1）重物剛落地時的速度是多大？（2）重物對地面的平均沖擊力是多大？分析

如圖，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30cm后人停止施力，丙表示剛落地，丁表示砸深地面2cm后靜止。重物落地時的速度，即丙中重物的速度，可以對從甲至丙這一過程應用動能定理來求解。重物對地面沖擊力的大小與從丙至丁這一過程中重物所受阻力的大小相等，可以對這一過程應用動能定理來求解。解（1）兩根繩子對重物的合力F合＝2Fcos37°＝2×320×0.8N＝512N由甲至丙只有繩子的拉力做功，應用動能定理可得（2）由丙到丁的過程中，應用動能定理可得由牛頓第三定律

，重物對地面的平均沖擊力的大小為8.3×103Ｎ1．定義：物體由于運動而具有的能，叫動能2．公式：3．動能是標量，是狀態(tài)量4．單位：焦（J）1．內容：合外力所做的功等于物體動能的變化