单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7,动能和动能定理,7动能和动能定理,1,学习目标：,1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据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分式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。,3.领会运用动能定理解题的优越性，理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。,4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功,学习目标：1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达,2,L,F,a,a,v,1,v,2,F,m,m,给质量为m的物体施加一个恒力F，使物体在光滑的水平面上做匀加速直线运动，在物体发生位移L的过程中，力F对物体做力W，物体的速度由V1变为V2。恒力F所做的功W与物体速度的变化间有什么关系呢？,LFaav1v2Fmm给质量为m的物体施加一个恒力F，使物体,3,恒力F做功表达式的推导过程,恒力F做的功,W=FL,根据牛顿第二定律,F=ma,而v,2,2,v,1,2,2aL，即,L(v,2,2,v,1,2,)/2a,把F、L的表达式代入W FL，可得F做的功,W ma(v,2,2,v,1,2,)/2a,即：,恒力F做功表达式的推导过程恒力F做的功 W=FL即：,4,动能的表达式：,单位：焦耳（J）,思考：,试估算人步行时动能大小是多少？,设人的质量为50kg，根据生活经验可知人步行时的速度大约为1m/s,由动能的表达式可以算出人步行时的动能是25J。,动能的表达式：单位：焦耳（J）思考：试估算人步行时动能大小是,5,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,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。,我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值,6,我们得到动能的表达式后,可以写成,动能定理：,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,当外力做,正功,时，W0，故E,k2,E,k1,，即动能,增加,当外力做,负功,时，W0，故E,k2,E,k1,，即动能,减少,我们得到动能的表达式后可以写成动能定理：力在一个过程中对物体,7,如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的W即为合力做的总功,计算,W,总,有两种方式：,a.,先求出合外力F,合,，再利用功的定义式,W,总,=,F,合,scos,求合外力的功,b.,合外力的功等于所有外力对物体做功的代数和,W,总,=,W,1,+,W,2,+,此时动能定理可以这样描述：,合外力在一个过程中对物体所做的总功，等于物体在这个过程中动能的变化。,如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的W即为合力做的总功,8,运用动能定理解题的一般步骤：,1.选取研究对象并明确它的运动过程,2.分析物体在运动过程中的受力情况和各个力做功情况。,3.确定物体在研究过程始末状态的动能,4.根据动能定理列方程，及其它辅助方程，进行求解。,运用动能定理解题的一般步骤：1.选取研究对象并明确它的运动过,9,f,G,G,H,h,分析,：,小球的下落过程根据受力情况可分为两段：,1.一球从高出地面,H,处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面,h,深处停止，若球的质量为,m,，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。,因此可以分两段求解，也可以按全过程求解,接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；,接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。,fGG H h分析：小球的下落过程根据受力情况可分为,10,接触地面前,（2）全过程：,解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，,根据动能定理有,解 得：,（1）,分段求解,设小球在接触地面时的速度为v，则,接触地面后,G,f,G,H,h,接触地面前（2）全过程：解：以球为研究对象，在下落的过程中受,11,2.如图，物体沿一曲面从A点无初速下滑，滑至曲 面的最低点B时，下滑的高度为5 m，若物体的质量为1kg，到B点时的速度为6m/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所作的功是多少？,A,B,解：物体从A点无初速度滑到B点的过程中，受重力、支持力和摩擦力三个力作用，支持力不做功。,所以,代入数据得：,W,f,=32J,G,F,N,f,由动能定理得：,2.如图，物体沿一曲面从A点无初速下滑，滑至曲 面的最低,12,动能定理的适用范围：,既适用于,直线,运动，也适用于,曲线,运动；,既适用于,一个,过程，也适用于,整个,过程；,既适用于,恒力,做功，也适用于,变力,做功；,既适用于,单个,物体，也适用于,多个,物体。,动能定理的优越性：,动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，用动能定理处理问题比牛顿定律方便,动能定理的适用范围：既适用于直线运动，也适用于曲线运动；动能,13,知识小结:,动能,公式:,单位:焦耳(J),动能的特点:是标量,状态量,具有瞬时性,相对性,动能定理,内容:合外力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中的动能的变化,公式:W=E,k2,-E,k1,知道动能定理的适用范围,知识小结:,14,再见,再见,15,