高中物理必修2粤教《第四章机械能和能源第03节探究外力做功与物体动能变化的关系》200课件-一等奖.ppt

1、物体物体竖直竖直下落下落 重力做的功AhBh1h2ChLh1h2物体沿倾斜直线运动物体沿倾斜直线运动物体物体沿任意路径沿任意路径运动运动h1h2h3ACh2h1hWGmgh1mgh2 Ep=mgh思考：思考：设物体质量为设物体质量为m，在光滑水平面上受，在光滑水平面上受到与运动方向相同的恒力到与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移的作用下发生一段位移S，速度由，速度由Vl增大到增大到V2已知已知m、Vl、V2，而F和和S未知，未知，试推导合力试推导合力F对物体做功的表达式对物体做功的表达式 推导过程推导过程avvs22122即2a)v(vmaFS W2122则2asVV速度2122与位移关

2、系：maF根据牛顿第二定律：21222121mvmvW即从从 这个式子可以看出这个式子可以看出 21222121mvmvW义的物理量。是一个具有特殊物理意221mv式。就是要寻找的动能表达所以，221mv一、动能表达式一、动能表达式（1 1）概念：）概念：221mvEk物体由于运动而具有的能叫物体由于运动而具有的能叫动能动能。物体的物体的动能动能等于物体质量与物体速度的等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半二次方的乘积的一半（2 2）动能表达式：）动能表达式：（4 4）动能是）动能是标量标量,且且（3 3）动能的单位：焦（）动能的单位：焦（J J）22/111smkgmNJ0kE（5 5）

3、动能具有）动能具有瞬时性瞬时性,V,V为瞬时速度为瞬时速度,是状态量是状态量;动能具有动能具有相对性相对性，一般以地面为参考系。，一般以地面为参考系。从合力从合力F F做功得到表达式做功得到表达式合力合力在一个过程中对物体所做的在一个过程中对物体所做的功功，等于物体在这个过程中等于物体在这个过程中动能的变化动能的变化。二、动能定理二、动能定理用用E Ek2k2表示末动能，表示末动能，E Ek1k1表示初动能，则写成：表示初动能，则写成：12kkEEW动能定理：动能定理：21222121mvmvWkEW对动能定理的理解对动能定理的理解总功（合力功）总功（合力功）末动能末动能初动能初动能二、动能定

4、理二、动能定理21222121mvmvW总（1）WW1W2Wn 知识回顾：知识回顾：总功的求法：总功的求法：（2）W总总F合合Lcos 对定理中对定理中“变化变化”一词的理解一词的理解W总总0，Ek2 Ek1 ，Ek 0W总总0，Ek2 Ek1 ，Ek 012kkEEW21222121mvmvWkEW合力合力在一个过程中对物体所做的在一个过程中对物体所做的功功，等于物体在这个过程中等于物体在这个过程中动能的变化动能的变化。动能定理：动能定理：动能增加动能增加动能减少动能减少对动能定理的理解对动能定理的理解 动能定理说明了功和能的密切关系，即合力做功动能定理说明了功和能的密切关系，即合力做功的过

5、程是能量转化的过程。的过程是能量转化的过程。等号并不意味着等号并不意味着“功转化成动能功转化成动能”，而是，而是“功引功引起动能的变化起动能的变化”。体会。体会“功是能量转化的量度功是能量转化的量度”。二、动能定理二、动能定理21222121mvmvW总0mv21kmgL)(FL2例例1 1：一架喷气式飞机质量为一架喷气式飞机质量为5.0t5.0t，起飞过程中从静止，起飞过程中从静止开始以恒定加速度启动，当位移达到开始以恒定加速度启动，当位移达到L=500mL=500m时，速度达时，速度达到起飞速度到起飞速度V=60mV=60ms s。在此过程中飞机受到的平均阻力。在此过程中飞机受到的平均阻力

6、是飞机重力的是飞机重力的0.020.02倍。求飞机受到的牵引力是多大？倍。求飞机受到的牵引力是多大？应用应用动能定理动能定理解题解题分析：分析：飞机飞机受到受到重力重力G G、支持力、支持力N N、牵引力、牵引力F F 和阻力和阻力f f 作作用，做的用，做的功功分别为分别为W WG G=0=0，W WN N=0=0，W WF F=FL=FL，W Wf f=-=-kmgLkmgL.解解：v0=0v=60m/sFfNGN42101.9kmg2LvmFN4222101.92LvmkmgF2aL0v makmg-FF 得由上两式 由二合 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 的作用。的作用。支持力、牵引

7、力和阻力支持力、牵引力和阻力动，受到重力、动，受到重力、：飞机做匀加速直线运：飞机做匀加速直线运解法解法v0=0m/sv=60m/sFfNG应用应用牛顿运动定律牛顿运动定律求求解解二、动能定理二、动能定理解题思路步骤：解题思路步骤：（1 1）明确研究对象和运动过程）明确研究对象和运动过程（3 3）明确初末态的动能）明确初末态的动能（4 4）用动能定理列方程求解）用动能定理列方程求解（2 2）受力分析，确定各个力做的功）受力分析，确定各个力做的功动能定理的优点：动能定理的优点：（1）动能定理）动能定理不涉及不涉及运动过程中的运动过程中的加速度加速度a和和时间时间t，用它来处理问题要比牛顿定律方便，用它来处理问题要比牛顿定律方便（2）动能定理动能定理能够解决能够解决变力做功变力做功和和曲线运动曲线运动问题，而牛顿运动问题，而牛顿运动定律定律解决这样一类问题非解决这样一类问题非常困难。常困难。