8.3动能和动能定理（共19张ppt）
文档属性
| 名称 | 8.3动能和动能定理（共19张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-06 12:09:34 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。
炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。说明动能变化和力做的功有关。
本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力做功的关系。
物体由于运动而具有的能叫动能。
课堂引入
一、动能的表达式
质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，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。
F
L
v1
v2
求这个过程中外力做的功。
在物理学中，这个量表示物体的动能。
“ ”代表什么？
mv2
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位：焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
动能的表达式
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
动能的说明
（1）动能具有相对性，参考系不同，所以动能也不同，在没有特别指明时，一般都以地面为参考系
（2）动能具有瞬时性，动能是状态量，对应物体在某一时刻的运动状态，速度变化时，动能不一定变化，但动能变化时，速度一定变化。
（3）物体的动能与速度的大小有关，而与速度的方向无关，动能是标量，且恒为正值。
动能定理
1. 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
W合＝Ek2－Ek1
合力的功
末动能
初动能
2. 表达式：
W合＝ΔEk
二、动能定理
对动能定理的理解：
（1）合力对物体做的功的理解
等式左边的功与右边的动能都是标量
（2）标量性
（3）对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2 Ek1 ， △ Ek 0
②W合＜0， Ek2 Ek1 ， △ Ek 0
＞
＞
＜
＜
合外力做正功则物体动能增加
合外力做负功则物体动能减少
二、动能定理
对动能定理的理解：
（4）状态与过程的理解
功是过程量
动能是状态量
动能定理表示了过程量等于状态量的变化量的关系
5．适用范围
动能定理的研究对象是单个物体，或者是可以看成单一物体的物体系。
(1)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
(2)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
动能定理应用广泛，直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用。
应用动能定理解题的步骤
(1)选取研究对象，明确它的运动过程；
(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况：
受哪些力―→各力是否做功―→做正功还是负功―→做多少功―→各力做功的代数和
(3)明确研究对象在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2 ；
(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解。
1）定对象，选过程；
2）析受力，知运动；
3）定初末，算总功；
4）列方程，细求解。
(1)动能定理说明了外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能，而是意味着“功引起物体动能的变化”，即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的。
(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
特别提醒
研究对象
确定初末状态，分析该过程中各力做的功及动能变化。
根据动能定理列方程求解。并对结果进行必要的讨论。
研究过程
灵活选择研究过程
一般研究单个物体
不漏重力做功
运动分析
受力分析
注意各力做功的正负情况
【例题 1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
动能定理
【解析】 以飞机为研究对象， 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能 ，合力 F 做的功
根据动能定理 ,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
动能定理
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg， g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
分析 如图，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30 cm后人停止施力，丙表示刚落地，丁表示砸深地面2 cm后静止。重物落地时的速度，即丙中重物的速度，可以对从甲至丙这一过程应用动能定理来求解。重物对地面冲击力的大小与从丙至丁这一过程中重物所受阻力的大小相等，可以对这一过程应用动能定理来求解。
解 （1）两根绳子对重物的合力
F合＝ 2 F cos 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
由甲至丙只有绳子的拉力做功，应用动能定理可得
（2）由丙到丁的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3 × 103 Ｎ
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能
2．公式：
3．动能是标量，是状态量
4．单位：焦（J）
1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化
2．表达式：
3．解题步骤：
（1）定对象，选过程；
（2）析受力，算总功；
（3）知运动，定初末；
（4）列方程，细求解。
动能定理
动能
动能
动能定理
THANKS
“
”
第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。
炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。说明动能变化和力做的功有关。
本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力做功的关系。
物体由于运动而具有的能叫动能。
课堂引入
一、动能的表达式
质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，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。
F
L
v1
v2
求这个过程中外力做的功。
在物理学中，这个量表示物体的动能。
“ ”代表什么？
mv2
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位：焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
动能的表达式
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
动能的说明
（1）动能具有相对性，参考系不同，所以动能也不同，在没有特别指明时，一般都以地面为参考系
（2）动能具有瞬时性，动能是状态量，对应物体在某一时刻的运动状态，速度变化时，动能不一定变化，但动能变化时，速度一定变化。
（3）物体的动能与速度的大小有关，而与速度的方向无关，动能是标量，且恒为正值。
动能定理
1. 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
W合＝Ek2－Ek1
合力的功
末动能
初动能
2. 表达式：
W合＝ΔEk
二、动能定理
对动能定理的理解：
（1）合力对物体做的功的理解
等式左边的功与右边的动能都是标量
（2）标量性
（3）对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2 Ek1 ， △ Ek 0
②W合＜0， Ek2 Ek1 ， △ Ek 0
＞
＞
＜
＜
合外力做正功则物体动能增加
合外力做负功则物体动能减少
二、动能定理
对动能定理的理解：
（4）状态与过程的理解
功是过程量
动能是状态量
动能定理表示了过程量等于状态量的变化量的关系
5．适用范围
动能定理的研究对象是单个物体，或者是可以看成单一物体的物体系。
(1)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
(2)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
动能定理应用广泛，直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用。
应用动能定理解题的步骤
(1)选取研究对象，明确它的运动过程；
(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况：
受哪些力―→各力是否做功―→做正功还是负功―→做多少功―→各力做功的代数和
(3)明确研究对象在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2 ；
(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解。
1）定对象，选过程；
2）析受力，知运动；
3）定初末，算总功；
4）列方程，细求解。
(1)动能定理说明了外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能，而是意味着“功引起物体动能的变化”，即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的。
(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
特别提醒
研究对象
确定初末状态，分析该过程中各力做的功及动能变化。
根据动能定理列方程求解。并对结果进行必要的讨论。
研究过程
灵活选择研究过程
一般研究单个物体
不漏重力做功
运动分析
受力分析
注意各力做功的正负情况
【例题 1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
动能定理
【解析】 以飞机为研究对象， 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能 ，合力 F 做的功
根据动能定理 ,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
动能定理
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg， g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
分析 如图，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30 cm后人停止施力，丙表示刚落地，丁表示砸深地面2 cm后静止。重物落地时的速度，即丙中重物的速度，可以对从甲至丙这一过程应用动能定理来求解。重物对地面冲击力的大小与从丙至丁这一过程中重物所受阻力的大小相等，可以对这一过程应用动能定理来求解。
解 （1）两根绳子对重物的合力
F合＝ 2 F cos 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
由甲至丙只有绳子的拉力做功，应用动能定理可得
（2）由丙到丁的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3 × 103 Ｎ
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能
2．公式：
3．动能是标量，是状态量
4．单位：焦（J）
1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化
2．表达式：
3．解题步骤：
（1）定对象，选过程；
（2）析受力，算总功；
（3）知运动，定初末；
（4）列方程，细求解。
动能定理
动能
动能
动能定理
THANKS
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”