8.3 动能和动能定理 课件 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共14张PPT)

(共14张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
【回顾】
丙
"
重力做功有何特点？
分析表明，物体运动时，重力对它做的功只跟它的
起点和终点的＿＿有关，而跟物体运动的＿＿无关。
位置
路径
【回顾】
重力做功有何规律？
重力做功对应于重力势能的变化
WG＝mgh1－mgh2
重力势能
EP＝ mgh
弹力做功对应于弹性势能的变化
WF＝EP1－ EP2
弹性势能
动能和力做功有关吗？
【问题】
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。
你还能举出其他例子，
说明动能和力做的功有关吗？
这对于定量研究动能有什么启发呢？
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
根据牛顿第二定律，有＿＿＿＿，
根据匀变速直线运动的规律，有＿＿＿＿＿＿，
由＿＿＿＿，得恒力做功＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
F＝ ma
做功的过程是能量转化的过程
二、动能
1.定义：在物理学中，把＿＿＿叫做物体的动能；
2.公式：＿＿＿＿＿；
3.单位：＿＿＿，其中
1kg·(m/s)2=＿＿＿
=＿＿；
4.特点：
(1)动能是＿量，只有正值，没有＿＿；
(2)动能是＿＿量，具有＿＿性。
焦耳J
1N·m
1J
标
方向
状态
相对
三、动能定理
1.表述：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中＿＿＿＿＿；
2.公式：＿＿＿＿＿＿；
【说明】W是作用在物体
上一切外力做功的＿＿，
Ek1是物体＿＿＿的动能， Ek2是物体＿＿＿的动能。
3.关系：
(1)合力做正功，动能＿＿，即＿＿＿＿＿＿＿＿；
(2)合力做负功，动能＿＿，即＿＿＿＿＿＿＿＿。
动能的变化
W＝Ek2－ Ek1
总和
初状态
末状态
增大
W＞０，Ek2＞Ek1
减小
W＜０，Ek2＜Ek1
【例题1】一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，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80m/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10m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
解：
合力对飞机做功
W＝(F牵－F阻)l ＝(F牵－kmg)l
飞机的初动能
Ek1＝0
飞机的末动能
根据动能定理W＝Ek2－ Ek1，有
代入已知数据，得飞机的平均牵引力大小为
F牵＝1.04×10 5N
解：
根据匀变速直线运动的速度与位移关系，有
v 2＝2al
根据牛顿第二定律，有
F牵－kmg=ma
代入数据，得飞机的平均牵引力大小为
F牵＝1.04×10 5N
【对比】
(根据牛顿运动定律与运动学规律求解)
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实(如图所示)。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320N，方向都与竖直方向成37°，
重物离开地面30cm后人停止
施力，最后重物自由下落把
地面砸深2cm。已知重物的
质量为50kg，g取10m/s2， cos37°＝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？
解：
(1)两根绳子对重物的合力
F合＝ 2F cos 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
由甲至丙只有绳子的拉力做功，应用动能定理得
则重物刚落地时的速度是 v＝2 .5m/s
解：
(2)由丙至丁的过程中，应用动能定理得
重物受到的平均阻力大小是 F阻＝8 .3×103N
重物对地面的平均冲击力大小是 8 .3×103N
【小结】
一、动能
二、动能定理 W＝Ek2－ Ek1
科学方法：演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般性原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。
提示：动能定理广泛适用于恒力或变力做功、直线或曲线运动、单个或多个物体、全段或分段过程。