1、7.7动能和动能定理动能和动能定理 现在我们已经知道：现在我们已经知道：1 物体的动能与其质量和速度有关。物体的动能与其质量和速度有关。2 力做功与速度的平方成正比。力做功与速度的平方成正比。能是什么？能使物体具有对外做功的本领。也就是说能是什么？能使物体具有对外做功的本领。也就是说如果有力做功，一定有能量发生变化。外力作用下，导如果有力做功，一定有能量发生变化。外力作用下，导致物体速度变化，那么与运动有关的动能就发生变化。致物体速度变化，那么与运动有关的动能就发生变化。可以推断：可以推断：物体的动能与速度的平方有关，或者说动能物体的动能与速度的平方有关，或者说动能的表达式中含有的表达式中含有
2、V2这个因子。这个因子。学习目标学习目标1：知道动能的符号，单位，表达式，会根据：知道动能的符号，单位，表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能。动能的表达式计算运动物体的动能。2：能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能：能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。定理，理解动能定理的物理意义。3：知道动能定理的使用条件，初步学习利用：知道动能定理的使用条件，初步学习利用动能定理解决简单问题。动能定理解决简单问题。4：感受类比方法在本章学习的应用。：感受类比方法在本章学习的应用。要重视类比法在本章学习中的应用！要重视类比法在本章学习中的应用！重力做功重力做功WG重力势能
3、重力势能mgh弹力做功弹力做功WF弹性势能弹性势能外力做功外力做功 w w动能表达式？动能表达式？重力势能变化重力势能变化EP弹性势能变化弹性势能变化EP动动 能变化能变化Ek大胆猜一猜大胆猜一猜动能的表达式动能的表达式W mv22 mv12 功与能量的变化是紧密联系的。关系式表明：功与能量的变化是紧密联系的。关系式表明：力做的功力做的功W与物理量与物理量 的变化量相等。的变化量相等。221mv221mv我们将我们将 定义为物体的动能。定义为物体的动能。关于动能的几个重要说明关于动能的几个重要说明1：物体动能的大小等于物体的质量和：物体动能的大小等于物体的质量和速率的平速率的平方方乘积的一半。
4、乘积的一半。221MVEK2:动能的单位：焦耳，动能的单位：焦耳，J。3：动能是标量。动能的大小总是大于等于零。：动能是标量。动能的大小总是大于等于零。4 4：动能是：动能是状态量状态量。V V是是瞬时速度或瞬时速率瞬时速度或瞬时速率。5：速度具有：速度具有相对性相对性，所以动能具有相对性。一般，所以动能具有相对性。一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。以地面或相对地面静止的物体为参考系。我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对
5、于飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。19621962年年1111月，赫赫有名的月，赫赫有名的“子爵号子爵号”飞机正在美国马里兰飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。慢翱翔的天鹅。对动能相对性的理解练习与思考练习与思考1 对比一下两个物体的动能：对比一下两个物体的动能：1)物体甲的速度是乙的两倍，质量相等。物体甲
6、的速度是乙的两倍，质量相等。2)物体甲的质量是乙的两倍，速度相等。物体甲的质量是乙的两倍，速度相等。3)两个物体运动方向相反，速率相等，质量相等。两个物体运动方向相反，速率相等，质量相等。4)甲的速度是乙的两倍，质量是乙的一半。甲的速度是乙的两倍，质量是乙的一半。思考：物体的动能发生变化，其速度一定变化；思考：物体的动能发生变化，其速度一定变化；物体的速度变化，其动能不一定发生变化。物体的速度变化，其动能不一定发生变化。这句话对吗？这句话对吗？2 计算：物体的质量是计算：物体的质量是3kg，速度由，速度由8m/s变为变为6m/s，求物体的动能变化量。，求物体的动能变化量。练习与思考练习与思考W
7、 mv22 mv12这个公式除了告诉我们动能的表达式外，还这个公式除了告诉我们动能的表达式外，还揭示出：力做功改变了物体的动能。这个重揭示出：力做功改变了物体的动能。这个重要的关系被称为动能定理。要的关系被称为动能定理。动能定理的导出动能定理的导出动能定理动能定理1：内容：内容：W mv22 mv12WEk2Ek1=Ek2：对于单个物体，：对于单个物体，W为为合外力合外力做的功。做的功。思考：思考：如果物体受到几个力作用如果物体受到几个力作用,动能定理中的动能定理中的W表示的表示的 是什么力做功？是什么力做功？3：动能定理的使用条件：动能定理的使用条件：既适用于既适用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于变力变力做功；做功；既适用于既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于曲线曲线运动。运动。讨论：讨论：动能定理是否可以应用于变力做功或物体做动能定理是否可以应用于变力做功或物体做 曲线运动的情况，该怎样理解曲线运动的情况，该怎样理解?v v0 0=0m/s=0m/sv=v=60m/s60m/sF Ff fN NG G明确初末状态的动能明确初末状态的动能
