动能和动能定理课件.ppt

1、动能动能 动能定理动能定理问题问题1 1：设物体的质量为设物体的质量为m m，在与运动方向相同的，在与运动方向相同的恒定合力恒定合力F F的作用下发生一段位移，速度由的作用下发生一段位移，速度由v v1 1增增加到加到v v2 2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力公式，推导出力F F对物体做功的表达式。对物体做功的表达式。 一 、探究动能的表达式：21222121mvmvW2kmv21E F F做功为：做功为：FLW牛顿第二定律：牛顿第二定律：maF 运动学公式：运动学公式：2avvS2122 21mmghghWG对比对比一、 探究动能的表达

2、式：1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能2、公式：2kmv21E 单位：焦耳( J )3、对动能的理解：（1）动能的瞬时性（2）动能的标矢性（3）动能的相对性4、动能的变化量 2122122121mvmvEEEkkk延伸思考l质量为m的物体做匀减速直线运动，某时刻速度为v,经过一段时间后速度变为-v,如图所示。请思考并讨论以下问题；l（1）写出物体在A、B点时的动能；l（2）比较（1）中的两个结果，思考这两个结果说明了什么问题？ABV VV V例题 我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173173 kg kg，轨道速度为，轨道速度为7.2km/s,7.2

3、km/s,求它的动能是多少求它的动能是多少? ?J J1 10 04 4. .4 48 8) )J J1 10 0( (7 7. .2 21 17 73 32 21 1E E9 93 3k k解：根据解：根据 得，得，2kmv21E卫星动能：卫星动能：例题：关于对动能的理解，下列说法是正确的关于对动能的理解，下列说法是正确的 （ ）A A、动能是物体由于运动而具有的能量、动能是物体由于运动而具有的能量B B、动能总是非负值、动能总是非负值C C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定、一定质量的物体，动能变化时，速度一定 变化；但速度变化时，动能不一定变化变化；但速度变化时，动能不一定变化D D

4、、动能不变的物体，一定处于平衡状态、动能不变的物体，一定处于平衡状态A B CA B C问题探究问题探究4 4： 质量为质量为m m的物体在水平方向上受到恒定的物体在水平方向上受到恒定的牵引力的牵引力F F和阻力和阻力f f作用，经作用，经A A处时的动能处时的动能为为 ，发生一段位移后到达位置，发生一段位移后到达位置B B时时的动能的动能 ，请利用牛顿定律及运动学，请利用牛顿定律及运动学公式试推导在这过程中，力对物体做功与公式试推导在这过程中，力对物体做功与物体动能的变化关系。物体动能的变化关系。22mv2121mv21外力对物体做的总功为：外力对物体做的总功为：解：解：f f做功为：做功为

5、：fSW1F F做功为：做功为：FSW212kk2122合EEmv21mv21W由由 得：得：SFSf)(FWWW合21合运动学公式：运动学公式：2avvS2122 牛顿第二定律：牛顿第二定律：maF合21222121mvmvW总l对于功与能的关系，下列说法中正确的是对于功与能的关系，下列说法中正确的是（ ）lA A、功就是能，能就是功、功就是能，能就是功lB B、功可以变成能，能可以变成功、功可以变成能，能可以变成功lC C、做功的过程就是能量转化的过程、做功的过程就是能量转化的过程lD D、功是能量的量度、功是能量的量度C C 例：某同学从高为h 处以速度v0 水平投出一个质量为m 的铅球

6、,求铅球落地时速度大小。 分析与解：铅球在空中运动时只有重力做功，动能增加。设铅球的末速度为v，根据动能定理有 2022121mvmvmgh 化简得化简得 2 g h= v 2-v02 ghvv220v0vmg应用动能定理解题的一般步骤：应用动能定理解题的一般步骤：确定确定研究对象研究对象，画出草图；，画出草图；分析物体的分析物体的受力情况受力情况，分析各力做功分析各力做功的情况的情况；确定物体的确定物体的初、末状态初、末状态；明确；明确初、末初、末状态的动能状态的动能列式求解；列式求解；对结果进行分析讨论。对结果进行分析讨论。延伸思考l动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推导出

7、来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能定理是否成立？例例 质量为质量为m=3kgm=3kg的物体与水平地面之间的动的物体与水平地面之间的动摩擦因数摩擦因数=0.2=0.2，在水平恒力，在水平恒力F=9NF=9N作用下起动，作用下起动，如图所示。当如图所示。当m m位移位移s s1 1=8m=8m时撤去推力时撤去推力F F，试问：，试问：还能滑多远？还能滑多远？(g(g取取10m/s10m/s2 2) ) 分析：物体分析：物体m m所受重力所受重力G G、支持力、支持力N N、推力、推力F F、滑动摩擦力、滑动摩擦力f f均均为恒力，因此物体做匀加速直线运动；撤去为恒力，因此物体做匀加

8、速直线运动；撤去F F后，物体做匀减速后，物体做匀减速直线运动因此，可用牛顿定律和匀变速直线运动规律求解直线运动因此，可用牛顿定律和匀变速直线运动规律求解 物体在动力物体在动力F F和阻力和阻力f f作用下运动时，作用下运动时，G G和和N N不做功，不做功，F F做正功，做正功，f f做负功，因此，也可以用动能定理求解做负功，因此，也可以用动能定理求解解法一：用牛顿定律和匀变速运动规律，对撤去解法一：用牛顿定律和匀变速运动规律，对撤去F F推力前、后推力前、后物体运动的加速度分别为物体运动的加速度分别为aFfmFmgm1 9023103122./ m sm safmm sm s2220002

9、31032 ./ m m在匀加速运动阶段的末速度为在匀加速运动阶段的末速度为va sm sm s11 1222184 /，则而停住，后，滑行撤去0=vsFt2svvammt221222016224将上两式相加，得解解法法二二：对物体运动的前后两段分别用动能定理，则有W =EkFs - fs =12mv -01112- fs = 0-122mv12答：撤去动力答：撤去动力F F后，物体后，物体m m还能滑还能滑4m4m远远 Fs - fs - fs = 0112fs =F-fs21（）s =F- ff2s14m8m1032 . 01032 . 09可否对全程运用动能定理？可否对全程运用动能定理？kE=WW +W = E- EFfktk0Fs +-fs +s= mv / 2-mv / 2112t202（）（）Fs - fs +s= 0-0112（）s =Fs= 4m21 fsf1总结：应用动能定理解题的优点总结：应用动能定理解题的优点小结：小结： 一、动能一、动能 1 1、定义：物体由于运动而具有的能量叫做、定义：物体由于运动而具有的能量叫做 动能动能 2 2、表达式：、表达式： 二、动能定理二、动能定理 1 1、内容：合力所做的功等于物体动能的变、内容：合力所做的功等于物体动能的变化化 2 2、表达式：、表达式：k212221m21EmvvW221mvEk