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8.3 动能和动能定理
物体由于运动而具有的能叫做动能
举例说明影响动能大小的因素?
如果乒乓球和铅球具有相同的速度,哪个动能更大?
子弹速度很小和很大时,哪种情况动能大?
猜想:动能与质量和速度有什么定量关系?
运动员的推力对冰壶做功,冰壶动能增加,冰壶获得的动能
(2)该过程中F产生的加速度是多少?
(3)能否用v1、v2表示位移L?
(4)将(2)(3)式代入(1)式将得到什么?
如图所示,一个质量为m的物体在恒力F的作用下沿光滑水平面由A位置运动到B位置,前进的位移为l,A位置时的速度为v1,B位置时的速度为v2。(w用m 、v1、v2表示)
(1)该过程中F做多少功?
由牛顿第二定律得:F=ma
W=FL
推导动能表达式
WG=mgh1-mgh2
对照可知 必然是一种能量,而且是
与物体的速度相关的能量。 就是我们探究的
动能的表达式。
W=
-
对照
1、动能的概念:
物体由于运动而具有的能叫动能。
一、动能
2、动能的计算式:
学习一个新的物理量我们还需要知道哪些内容?
(2)动能是标量还是矢量?
(1)单位:
国际单位为焦耳(J);
动能是标量,且只有正值,动能只与物体的速度大小有关,与速度方向无关。
物体的速度变化,动能一定变吗?举例说明.
质量一定的物体 ( )
A.速度发生变化时,其动能一定变化
B.速度发生变化时,其动能不一定变化
C.速度不变时.其动能一定不变
D.动能不变时,其速度一定不变
BC
练习
二、动能定理
1、动能定理:
可以写成:W = Ek2 - Ek1
这个关系表明,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。这个结论叫作动能定理。
l
F
v2
F
v1
f
f
G
FN
粗糙水平面上,质量为m的物体,在与运动方向总相同的恒力F 的作用下发生一段位移l,滑动摩擦力为f,速度由v1增加到v2。试寻求这个过程中外力做的功与动能变化的关系。
由牛顿第二定律得:
由运动学方程得:
由此得到:
动能定理的物理意义
W合=Ek2-Ek1
合力做的功
末态的动能
初态的动能
动能定理:合力对物体所做的功等于物体动能的变化。
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
引导探究
【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?
拓展应用
解:对子弹由动能定理有
1、选对象
v
2确定各力做功
4列方程
2受力分析
动能定理
G
FN
由牛顿第三定律,苹果受的平均冲力为
3分析运动,定初末
f
总结:动能定理解题步骤
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。
课堂练习
某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球,求铅球落地时速度大小。
v0
v
mg
小结
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。
í
ì
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动能定理
动能
动能
动能定理