(共16张PPT)
动能和动能定理
定义:物体因为运动而具有的能量称为动能。
动 能
物体的质量为 m,在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l,速度由 v1 增加到 v2,如图所示,水平面光滑.推导出力 F 对物体做功的表达式。已知量:v1、v2 和 m.
F
F
l
v1
v2
根据牛顿第二定律 F = ma
动 能
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:
动 能
动能的性质
(1)相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。
(2)标量性:动能是标量,没有方向。
(3)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时刻)的速度相对应。
(1)数值关系:Ek= mv2,同一物体,速度v越大,动能Ek越大。
(2)瞬时关系:动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对应关系。
(3)变化关系:动能是标量,速度是矢量。当动能发生变化时,物体的速度(大小)一定发生了变化,当速度发生变化时,可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变
动能与速度的三种关系
将刚才推导动能公式的模型改动一下:
F
F
S
V1
V2
f
f
假设水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移S,速度由v1达到v2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
请同学们自行推导!(允许讨论,互相帮助)
初动能
末动能
合力的功
动能定理
动能定理
W合=Ek2-Ek1=ΔEk
合力的功
动能的变化量(增加量)
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。
(1)合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1 ,动能增大;
(2)合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1 ,动能减小。
4.动能定理的适用范围:
(1)恒力做功或变力做功;
(2)直线运动或曲线运动;
(3)单个物体或多个物体;
(4)一个过程或全过程。
3.对动能定理表达式 的说明:
W合=Ek2-Ek1
动能定理
3.单位:焦耳(J)
1.物体由于运动而具有的能
1.内容:合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。
课堂小结
动能和动能
定理
2.表达式:
动能
动能
定理
4.标量、状态量
2.表达式:
W合=Ek2-Ek1=ΔEk
典例:把质量为0.5kg的石块从10m高处以与水平方向抛出,初速度大小是v0=5m/s。(不计空气阻力)
(1)请求解石块落地时的速度大小。
解题思路:动能定理
解题思路:平抛运动
典例:把质量为0.5kg的石块从10m高处以与水平方向成θ角斜向上抛出,初速度大小是v0=5m/s。(不计空气阻力)
(1)请求解石块落地时的速度大小。
问题:斜抛?
新思路:动能定理!
解:只有重力做功
典例:石块落地时速度的大小与下列物理量有关( )
A.石块的质量
B.石块初速度的大小
C.石块初速度的仰角
D.石块抛出时的高度
BD
典例:质量为m的跳水运动员,从离水面高为h的跳台上以速度v1跳起,最后以速度v2进入水中,若不计空气阻力,则运动员起跳时所做的功等于 ( )
C
典例:质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。下列说法正确的是( )
A.重力对小车所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是 mv2+mgh
C.推力对小车做的功是Fs
D.阻力对小车做的功是Fs- mv2-mgh
C
结
束