课件30张PPT。动能和动能定理物体由于运动而具有的能叫做动能一、动能动能的表达式可能与那几个物理量有关?一、动能铅球子弹寻找动能的表达式?重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功W动能表达式?一、动能 在光滑的水平面上有一个质量为m的物体,在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移,速度由v1增加到v2,求这个过程中该力所做的功。一、动能一、动能我已找到了找动能的表达式一、动能动能的表达式单位:焦耳 1kg·m2/s2=1N·m=1J一、动能我们对动能的表达式的理解1、动能是标量,且只有正值,与物体速度方向无关
2、动能是状态量,物体运动状态一定,其动能就有确定的值
3、动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动。一、动能(多选)下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )
A.甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍
B.甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍
C.甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍
D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运
动,乙向西运动CD练习我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173 kg,运动速度为7.2 km/s,它的动能是多大?根据计算可以得到我国发射的第一颗
人造地球卫星正常运转的动能是4.48X109J练习我们得到动能的表达式后可以写成 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. 动能定理二、动能定理总功末动能初动能 动能定理说明了功和能的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程
等号并不意味着“功转化成动能”,也不是“功是动能的增量”,而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”二、动能定理我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动;
2、动能只有正值,但动能的变化却有正负,动能的变化量为正值,说明合力对物体做正功;如果为负值,说明合力对物体做负功,或者说物体克服合力做功二、动能定理 一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l=5.3×102m时,达到起飞速度v=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。我们下面看一个例题: 例题解法一:以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.
∴F合=F-kmg=ma ①
又v2-02=2as ②
由①和②得:
N结论:此类问题,牛顿定律和动能定理都适用,但动能定理更简洁明了。解法二:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为WG=0,W支=0,W牵=F1s,W阻=-kmgs .据动能定理得:
此类问题,牛顿定律和动能定理都适用,但动能定理更简洁明了。动能定理的优点在哪里呢?1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便.2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题,而牛顿运动解决这样一类问题非常困难. 例题小结用动能定理解决问题的一般步骤 1.明确研究对象、研究过程,找出初末状态
的速度情况.
2.要对物体进行正确的受力分析,明确各个
力的做功大小及正负情况.
3.明确初末状态的动能.
4.由动能定理列方程求解,并对结果进行讨论.例题小结下面我们再看一个例题: 一辆质量为m,速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停下来,试求汽车受到的阻力.例题解析类型一:质量为m 的物体在光滑水平面上,受与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 增加到v2 思考: 外力做功类型三:质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移l ,受到的摩擦力为Ff ,速度从v1 变为v2类型二:质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ,速度从v1 减小到v2 分析C ∴ W合 =2J其中W合 =W手 +(- mgh)∴ W手 =12J物体克服重力做功W克 =mgh =10JA D或:Vt2 =2as ∴a = 2m/s2 由牛顿第二定律得 F – mg =ma ∴ F=m(g+a)=12NW手=Fh = 12J 注意:速度不一定相同若由H高处自由下落,结果如何呢?mgh – μmg cos θ ?L –μmg s2 =0mgh – μmg s1 –μmg s2 =0mgh – μmg s =0∴μ =h/s7.球从高出地面 h1 处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面后陷入沙坑 h2深处停止,若球的质量为 m,求:球在落入沙坑中受到的平均阻力?h1h2分析: 通过以前的学习我们知道,做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程.在上面的例题中,阻力做功,汽车的动能到哪里去了? 汽车的动能在汽车与地面的摩擦过程中转化成内能,以热的形式表现出来,使汽车与地面间的接触面温度升高.思考与讨论 二、动能定理
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.
2.公式表示;W合=EK2-EK1
3.例题:分析 小结