7.7动能和动能定理.ppt-肥西中学.ppt

观察讨论：海啸中海水的哪种能量造成那么大的破坏？为什么海啸破坏力巨大？而小股流水只能推动一个小水车呢？ 7.7超强台风.avi 第七节 动 能 和 动 能 定理 肥西中学 李孝银 2015—06--10 物体由于运动而具有的能叫做动能，大家猜想一下动能与什么因素有关？ 猜想：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。 那么，动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？ 水平面上一物体质量为m，在与运动方向相同的恒力F作用下物体发生一段位移l，速度由 变为 (如图) 合作探究一： 功的表达式为： 从上面式子可以看出， 很可能是一个具有特定意义的物理量。 （类比重力势能和弹性势能的学习） 应该是我们寻找的动能的表达式。 一.动能 ⑴概念：物体由于运动而具有的能叫做动能。物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。 ⑵定义式： ，v是瞬时速度。 ⑶单位：焦（J） ⑷动能概念的理解： ①动能是标量，且只有正值。 ②动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，就具有一定的动能。是状态量 ③动能具有相对性，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，一般都以地面为参考系研究物体的运动。 情景1：质量为1kg的物体，在Ff =2N的摩擦力的作用下在水平面上运动3m 后,速度从４m/s变为2m/s. 情景2：静止置于粗糙水平面上的1kg的物体，在水平拉力作用下匀加速前进，水平拉力F=2N，动摩擦因数为0.1，物体在该力作用下运动了2m ，速度从０变为２m/s. 情景3：质量为1kg的物体,在F=7N平行于斜面的拉力的作用下，沿倾角为37°光滑斜面向上运动了2m ，速度从０变为２m/s. 合作探究二： 拉力做的功 摩擦力(或重力)做的功 合力做的功 物体动能变化 情景1 情景2 情景3 二、动能定理 内容：力（合力）在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 1. 表达式： 2.公式中各量的物理意义 外力的总功 末状态动能 初状态动能 1、合外力做功。 2、外力做功之和。 动能变化 和某一过程（始末状态）相对应。 “=”反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。 对动能定理的理解 1、合外力做正功，动能增加 合外力做负功，动能减少 2、动能定理中的功是合外力做的总功 总功的求法 （1）先求合力，再求合力功 （2）先求每个力做的功，再求代数和 3、适用范围： 既适用于恒力做功，也适用于变力做功； 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 1、质量一定的物体 A、速度发生变化时，动能一定发生变化 B、速度发生变化时，动能不一定发生变化 C、速度不变时，其动能一定不变 D、动能不变时，速度一定不变 BC 合作探究三：动能定理的应用 2、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( ) A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1 C、W2 =3 W1 D、W2 = 4 W1 C 合作探究三：动能定理的应用 3、一架喷气式飞机，质量m＝5×103 kg，起飞过程中当从静止开始滑行到位移为l=5.3×102 m时，达到起飞速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)，求飞机受到的牵引力。 合作探究三：动能定理的应用 思考： 1、飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？方向如何？ 2、飞机的初速度多大？末速度多大？ 3、我们要选用哪个规律来解决这个问题？ 解：由匀变速直线运动的速度位 移关系有： 由牛顿第二定律有： 根据题意中已知条件： 解法二：用牛顿运动定律和 运动学公式求解 把已知代入上面的式子解得： 解法一：运用动能定理求解 解：飞机的初动能 末动能 合力F做的功 根据动能定理： 于是有： 合力F为牵引力F牵与F阻之差： 把已知条件代入上面的式子得： （1）确定研究对象，画出运动过程示意图； 三、总结动能定理的一般解题步骤： （2）分析物体的受力，明确各力做功的情况，并确定外力所做的总功； （3）分析物体的运动，明确物体的初、末状态，确定初、末状态的动能及动能的变化； （4）根据动能定理列方程求解； 一、动能 1．动能的表达式: 2．动能的单位：焦耳（J） 标量 二、动能定理