7.7 动能和动能定理 课件:17张PPT
文档属性
| 名称 | 7.7 动能和动能定理 课件:17张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 219.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-03-18 22:38:15 | ||
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文档简介
课件17张PPT。动能和动能定理通过实验认识到，合力对质点做功，改变质点的速度，质点动能发生变化。
通过上节实验我们知道W∝v2，动能表达式可能含有v2，而动能也与质量有关。考虑最简单的情况，可以写成Ek∝mv2.
这种大胆猜测建立在我们相信自然规律的简洁性，至于是否正确，还需通过其他途径进一步研究……2一、量纲分析设Ek∝mpvq，试利用单位制知识确定p和q的数值.
动能单位为1J=1kg·m2·s-2
mpvq的单位为 kgp (m·s-1)q= kgp·mq·s-q
由相同单位幂次相等得
p=1 q=2
∴Ek∝mv2或Ek=kmv2 k为无单位的常数3思考：利用单位确定动能表达式时，假设Ek∝mpvq，为什么不假设其他形式？例如假设Ek∝（mp+vq）？
物理量由数值和单位两部分构成。例如 v= 4 m/s a=1m/s2
相同的物理量才能进行加减运算. 等号两边的表达式一定具有相同的单位。4二、动能的表达式质量为m的物体，受到恒定拉力F1发生一段位移l，速度由v1增加到v2, 动摩擦因数为μ
竖直方向FN+F1sinα=mg
合力F=F1cosα-μFN
根据牛顿第二定律 F=ma ①
速度位移关系v22 –v12=2al ②
由①②得5合力做功 W=Fl Ek=?mv2
一个物体的动能等于该物体的质量与它的速度平方乘积的1/2.
动能是标量
动能是状态量 动能与时刻一一对应
适用于惯性系、低速、宏观物体
问题2：表达式中的v是什么意思？选择的参考系是哪个物体？6例如：匀速圆周运动，动能不变三、动能定理 合力在一个过程对质点做的功，等于质点在这个过程中动能的变化量.即
W=ΔEk=Ek2-Ek1
W为合力做的功
动能变化量=末态动能-初态动能
变化量定义为末态值与初态值之差.
适用于直线、曲线运动、恒力或变力做功78……左边求和=右边求和【例题 1】一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程从静止开始滑跑.当位移达到l=500m，达到起飞速度v=60m/s.在此过程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(g取10m/s2).
方法一：运用牛顿定律和运动学公式求解
方法二：运用动能定理求解
9方法一：牛顿定律求解解：以飞机滑跑方向为正方向，设加速度为a.
由 v2=2al ①
解得 a=3.6m/s2 ②
牵引力为F,阻力 f=0.02mg，
根据牛顿第二定律
F-f=ma ③
由②③代入数据解得
F=1.9×104N ④
方法二：动能定理解：以飞机滑跑方向为正方向，牵引力为F，阻力 f=0.02mg。
根据动能定理，
?mv2-0=(F-f )l
代入数据解得
F=1.9 × 104N
10【例题 2】长为L的细线一端连接质量为m的小球(可视为质点)，另一端系于天花板上O点，将小球拉到A点由静止释放，OA与竖直方向夹角为α，求小球到达最低点时细线的张力大小.11分析：在最低点张力与重力的合力提供向心力；
如何求解B点速度？（动能定理）
从A到B总功？（受到哪些力?各个力做功?）解：设小球到最低点速度为v.
从A到B，根据动能定理
?mv2-0=mg(L-Lcosα) ①
设细线张力为T,根据牛顿第二定律
T-mg=mv2/L ②
联立①②解得
T =（3-2cosα）mg ③12【例题 3】质量为m的小球被细线栓接在竖直平面内做圆周运动，细线长为R.在最低点时给小球一个初速度v0，13欲使小球做完整的圆周运动，初速度v0至少为多大?重力加速度为g.解：设小球通过最高点时速度为v，恰好通过最高点，细线张力为0.根据牛顿第二定律
mg=mv2/R ①
从最低点到最高点，根据动能定理
?mv2-?mv02=-mg·2R ②
联立①②解得 ③
14v【练习 1】一质点自球面的顶点由静止开始下滑，设球面半径为R，球面和质点间的摩擦可以忽略.当质点、球心连15线与竖直方向夹角θ为何值时，质点开始脱离球面?解：质点刚脱离球面时，对球面的压力为0.设刚脱离时质点速度为v.根据牛顿第二定律，
mgcosθ=mv2/R ①
从刚释放到质点恰好脱离球面，
根据动能定理
?mv2=mg(R-Rcosθ) ②
联立①②解得 cosθ=2/3 ③16【练习 2】用细线将一质量为m的大圆环悬挂起来.两个质量均为M的小圆环套在大圆环17上，可以无摩擦地滑动.若小圆环沿相反方向从大圆环顶部自静止下滑,求在下滑过程中,θ角取何值大圆环刚能升起.θ
通过上节实验我们知道W∝v2，动能表达式可能含有v2，而动能也与质量有关。考虑最简单的情况，可以写成Ek∝mv2.
这种大胆猜测建立在我们相信自然规律的简洁性，至于是否正确，还需通过其他途径进一步研究……2一、量纲分析设Ek∝mpvq，试利用单位制知识确定p和q的数值.
动能单位为1J=1kg·m2·s-2
mpvq的单位为 kgp (m·s-1)q= kgp·mq·s-q
由相同单位幂次相等得
p=1 q=2
∴Ek∝mv2或Ek=kmv2 k为无单位的常数3思考：利用单位确定动能表达式时，假设Ek∝mpvq，为什么不假设其他形式？例如假设Ek∝（mp+vq）？
物理量由数值和单位两部分构成。例如 v= 4 m/s a=1m/s2
相同的物理量才能进行加减运算. 等号两边的表达式一定具有相同的单位。4二、动能的表达式质量为m的物体，受到恒定拉力F1发生一段位移l，速度由v1增加到v2, 动摩擦因数为μ
竖直方向FN+F1sinα=mg
合力F=F1cosα-μFN
根据牛顿第二定律 F=ma ①
速度位移关系v22 –v12=2al ②
由①②得5合力做功 W=Fl Ek=?mv2
一个物体的动能等于该物体的质量与它的速度平方乘积的1/2.
动能是标量
动能是状态量 动能与时刻一一对应
适用于惯性系、低速、宏观物体
问题2：表达式中的v是什么意思？选择的参考系是哪个物体？6例如：匀速圆周运动，动能不变三、动能定理 合力在一个过程对质点做的功，等于质点在这个过程中动能的变化量.即
W=ΔEk=Ek2-Ek1
W为合力做的功
动能变化量=末态动能-初态动能
变化量定义为末态值与初态值之差.
适用于直线、曲线运动、恒力或变力做功78……左边求和=右边求和【例题 1】一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程从静止开始滑跑.当位移达到l=500m，达到起飞速度v=60m/s.在此过程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(g取10m/s2).
方法一：运用牛顿定律和运动学公式求解
方法二：运用动能定理求解
9方法一：牛顿定律求解解：以飞机滑跑方向为正方向，设加速度为a.
由 v2=2al ①
解得 a=3.6m/s2 ②
牵引力为F,阻力 f=0.02mg，
根据牛顿第二定律
F-f=ma ③
由②③代入数据解得
F=1.9×104N ④
方法二：动能定理解：以飞机滑跑方向为正方向，牵引力为F，阻力 f=0.02mg。
根据动能定理，
?mv2-0=(F-f )l
代入数据解得
F=1.9 × 104N
10【例题 2】长为L的细线一端连接质量为m的小球(可视为质点)，另一端系于天花板上O点，将小球拉到A点由静止释放，OA与竖直方向夹角为α，求小球到达最低点时细线的张力大小.11分析：在最低点张力与重力的合力提供向心力；
如何求解B点速度？（动能定理）
从A到B总功？（受到哪些力?各个力做功?）解：设小球到最低点速度为v.
从A到B，根据动能定理
?mv2-0=mg(L-Lcosα) ①
设细线张力为T,根据牛顿第二定律
T-mg=mv2/L ②
联立①②解得
T =（3-2cosα）mg ③12【例题 3】质量为m的小球被细线栓接在竖直平面内做圆周运动，细线长为R.在最低点时给小球一个初速度v0，13欲使小球做完整的圆周运动，初速度v0至少为多大?重力加速度为g.解：设小球通过最高点时速度为v，恰好通过最高点，细线张力为0.根据牛顿第二定律
mg=mv2/R ①
从最低点到最高点，根据动能定理
?mv2-?mv02=-mg·2R ②
联立①②解得 ③
14v【练习 1】一质点自球面的顶点由静止开始下滑，设球面半径为R，球面和质点间的摩擦可以忽略.当质点、球心连15线与竖直方向夹角θ为何值时，质点开始脱离球面?解：质点刚脱离球面时，对球面的压力为0.设刚脱离时质点速度为v.根据牛顿第二定律，
mgcosθ=mv2/R ①
从刚释放到质点恰好脱离球面，
根据动能定理
?mv2=mg(R-Rcosθ) ②
联立①②解得 cosθ=2/3 ③16【练习 2】用细线将一质量为m的大圆环悬挂起来.两个质量均为M的小圆环套在大圆环17上，可以无摩擦地滑动.若小圆环沿相反方向从大圆环顶部自静止下滑,求在下滑过程中,θ角取何值大圆环刚能升起.θ