1、人教版 高中物理 第三节第三节 动能和动能定理动能和动能定理 课前回顾 1、动能的概念及表达式、动能的概念及表达式: 2、动能定理的内容及表达式、动能定理的内容及表达式: 3、动能定理的、动能定理的适用范围适用范围: 2 1 2 k Emv = k WE 合 21 - kk EE 既适用于恒力做功,也适用于既适用于恒力做功,也适用于变力做功变力做功; 既适用于直线运动,也适用于既适用于直线运动,也适用于曲线运动曲线运动 学习目标 1理解动能的概念。 2熟练计算物体的动能。 3会用动能定理解决力学问题,掌 握用动能定理解题的一般步骤。 导入课题 传说早在古希腊时期(公元前200多年) 阿基米德曾
2、经利用杠杆原理设计了投石机, 它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落 时的动能,打得敌军头破血流。 同学们思考一下,为了提高这种装置的杀 伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进? 学习了本节动能和动能定理,就能够理解 这种装置的应用原理。 (一)动能的表达式 设某物体的质量为m,在与运动方向相 同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度 由v1增加到v2,如图所示。 1力F对物体所做的功是多大? 2物体的加速度是多大? 3物体的初速度、末速度、位移 之间有什么关系? 推导:这个过程中,力F所做的功为W=Fl 根据牛顿第二定律F=ma 而=2al,即l= 把F、l的表达式代入W=Fl,可得F做 的功W=
3、也就是W= 总结 1动能的表达式:EK= mv2 2动能对应物体的运动状态,是状态 量。 3动能的标矢性:标量。 4动能的单位:焦(J)。 练一练 1、关于对动能的理解,下列说法正确的是 (ABC)。 A动能是机械能的一种表现形式,凡是运动 的物体都具有动能 B动能总为正值 C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 D动能不变的物体,一定处于平衡状态 (二)动能定理 有了动能的表达式后,前面我们推出的W 就可以写成WEk2Ek1= 其中Ek2表示一个过程的末动能 Ek1表示一个过程的初动能 1动能定理的内容:力在一个过程 中对物体所做的功,等于物体在这个 过程
4、中动能的变化。 2动能定理的表达式:W= 拓展 对动能定理的理解: 公式中的W指合外力做的功,也就是总功。 动能变化量为标量,即末状态的动能减去初 状态的动能。 总功的计算方法,既可以先求合力,再求合 力的功;也可以先求出各个力的功,再求功的 代数和。 总结 1物体由于运动而具有的能叫动能,动能可用Ek来表示,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。 2动能是标量,也是状态量。 3动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。 4动能定理中所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力,也 可以是任何其他的力,动能定理中的W是指所有作用在物体上的 外力的合力的功。 5动能定理的表
5、达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况 下得出的,但对于外力是变力,物体做曲线运动的情况同样适用。 练习 1关于运动物体所受的合力、合力的功、运动 物体动能的变化,下列说法正确的是( )。 A运动物体所受的合力不为零,合力必做功, 则物体的动能一定要变化 B运动物体所受的合力为零,物体的动能一定不 变 C运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力 一定为零 D运动物体所受合力不为零,则该物体一定做 变速运动 BD 2质量不同而具有相同动能的两个物体, 在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止, 则( )。 A质量大的滑行的距离大 B质量大的滑行的时间短 C它们滑行的时间一样大 D它们克服阻力做的功一样大 BD 谢谢