8.3动能和动能定理课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
8.3动能和动能定理
学习目标及任务
1.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算;
2.理解动能定理的含义，并会推导动能定理;
3.知道动能定理的适用情况，并能应用动能定理解决一些力学问题。
内容回顾
1. 功的公式
2. 总功
情境问题1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v增加到v，求力F所做的功
一、动能(Ek)
(1)概念:物体由于运动而具有的能量。
(2)大小:
标量
(3)单位:J
1kg(m/s)2=1N·m=1J
(4)动能具有相对性
与参考系的选择有关，一般选地面为参考系
>质量一定的物体
1. 速度变化，动能一定变化。
2.动能变化，速度一定变化。
为什么动能的单位也是J呢
>有一种说法:二战中法国飞行员误抓敌机射来的子弹却安然无恙， 你觉得这可能吗
×
√
情境问题2：质量为m的某物体在粗糙水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移 ，所受阻力是f，求动能的变化量
二、动能定理
1.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中动能的变化。
2.表达式:
合力做的功 或每一个力做功的代数和
末态的动能
初态的动能
动能的变化量(增加量)
3.理解:
(1)因果关系:前因后果
(2)功能关系:
①合力做正功，Ek2大于Ek1，动能增加
②合力做负功， Ek2小于Ek1 ，动能减少
(3)参考系: 与v相对同一参考系——通常选地面
思考与讨论:动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下得到的,动能定理是否能适用于变力、曲线运动
微分:以恒代变，以直代曲
…
…
相加
4.动能定理的适用条件:
(1)可以求解恒力做功问题，也可以求解变力做功问题
(2)可以解决直线运动问题，也可以解决曲线运动问题
说明:凡是与位移相关，不涉及物体运动过程中的加速度和时间，用动能定理处理比较方便。
三、动能定理的应用
对于一个可以用动能定理解决的问题需要从三个方面来分析:
1.确定研究对象
2.受力分析--总功W
3.运动过程分析--确定对应过程的初末运动状态v1、v2即找对应的初、末动能
列方程
【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的瞬间速度约为900m/s，穿出苹果瞬间的速度约为为800m/s，子弹的质量约为20g，在苹果中穿行的路径约为10cm。试估算子弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力的大小
1.对子弹
2.受力分析
3.运动过程分析
子弹在苹果中做减速运动， 这段过程的初速度是900m/s，末速度是800m/s。
4.对子弹由动能定理列方程
得：
由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力为
【例2】一架喷气式飞机，其质量是50x103Kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程是5.3x10 m时，达到起飞速度60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，求飞机受到的牵引力。
1.对飞机
2.受力分析
G
FN
f
F
3.运动情况分析
飞机起飞前做加速运动，这段运动初速度是0，末速度是60m/s。
4.由动能定理列方程
说明:此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁