高中物理《动能和动能定理》课件3.ppt

*2003年在（五）分析综合能力中增加7动能和动能定理人教课标版高中物理必修2在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道机械能分为：重力势能，弹性势能，和动能三种动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。动能的表达式可能与那几个物理量有关？与物体的质量和速度有关寻找动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功W弹性势能动能表达式？请同学们推导出F做功的表达式设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2．试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式．推导F做功表达式的过程根据牛顿第二定律F=ma而v22－v12＝2aL，即L＝(v22－v12)/2a把F、L的表达式代入W＝FL，可得F做的功W＝ma(v22－v12)/2a也就是W＝mv22/2－mv12/2我已找到了找动能的表达式从这个式子可以看出，“”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个物理量在过程的末状态时和过程的初状态时的差，正好等于力对物体做的功，所以“”就应该是我们寻找的动能的表达式．动能的表达式单位：焦耳1kg·m2/s2=1N·m=1J我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值。2、动能是一个状态量，具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。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。下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动CD我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7．2km／s，它的动能是多大?根据计算可以得到我国发射的第一颗人造地球卫星正常运转的动能是4．48X109J我们得到动能的表达式后可以写成力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．动能定理我们对动能定理的理解总功末动能初动能动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”总功：如果物体受到几个力的共同作用，则式中的W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功.W=W1+W2+W3+……对合外力的功(总功)的理解⑴可以是几个力在同一段位移中的功,也可以是一个力在几段位移中的功,还可以是几个力在几段位移中的功⑵求总功有两种方法：一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为ΣW＝ΣF×S×cos??为合外力与位移的夹角另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和，即ΣW＝W1+W2+W3+……我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力作用的过程2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况3、动能定理的研究对象一般是一个物体，也可以是几个物体组成的系统4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系的速度一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ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，求飞机受到的牵引力。我们下面看一个例题：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。动能定理的优点在哪里呢?1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难．3、应用动能定理解题，跟过程的细节无关.即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节．下面我们再看一个例题：一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停下来，试求汽车受到的阻力．通过以前的学习我们知道，做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程．在上面的例题中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了