1、动能, 动能定理学习目标:12Ek= mv2.1、知道动能定义 ,掌握动能表达式4、会用动能定理解决力学题,知道用动能定理解题的步骤。2、理解动能定理,知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。3、理解动能定理的推导过程。1、概念: 物体由于运动具有的能量叫做动能。一、动能(研究课本 710 实验。想一想:动能与哪些因素有关)实验表明:物体的运动速度越快,质量越大,动能越大。2、定义: 物理学中把物体 的质量与它的速度平方乘积的一半 定义为 物体的 动能 , 用 Ek表示,即:12Ek= mv2定义式:3、性质:动能是描述物体运动状态的物理量。动能是标量,只有大小,没有方向。单位: “焦耳
2、 ” ( J )1、 关于动和能的关系,正确的是:A.能是物体具有做功的本领B.功是能量转化的量度C.功是在物体状态发生变化过程中的过程量 ,能是物体的状态量 .D.动和能具有相同的单位 ,它们的意义完全相同 .2、 对于一定质量的物体 ,正确的说法是 :A、物体质量发生变化,动能也一定变化。B、物体速度不变,动能也一定不变。C、物体动能发生变化,速度也一定变化。D、物体动能不变,速度也一定不变。练习:1、内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 2、推导:二、动能定理:3、数学表达式: W 合 = Ek=Ek末 -Ek初或: W 合 = mv22 mv1212 12或: W 1+W 2
3、+W 3+ = mv22 mv1212 12 Ek是物体 动能的增量 ; Ek 0时 , 动能增加 , Ek 0时 , 动能减少 .4、含义:动能定理反映了: 力对空间的积累效果 使物体的动能发生变化。W合 为外力做功的 代数和 ,三、动能定理的讨论:W合 = Ek = Ek末 - Ek初动能定理说明外力功是物体动能变化的量度,其外力可以是一个力,也可以是几个力的合力;若 W0, Ek2-Ek10,即 Ek2Ek1,说明外力为动力,在动力作用下物体作加速运动:即外力对物体做正功,它的值等于物体 动 能的增加量。反之表示外力作负功,它的值等于物体动 能的减小量。动能定理只涉及物体运动过程中各外力
4、做功的代数和及物体初末两状态的动能;而不考虑运动过程中的各细节情况,如a, t等。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力 情况下。若 W=0,即 Ek2=Ek1,表示外力对物体不作功,物体的功能是守恒的。四、动能定理的应用:应用范围:可用于恒力,也可用于变力既适用于直线运动,也适用于曲线运动。应用动能定理解题的步骤: 确定 研究对象 ,明确它的 运动过程 ; 并建立好模型。 分析物体在运动过程中的 受力情况 ,明确各个力是否做功 ,是正功还是负功 ; 明确初状态和末状态的动能 (可分段、亦可对整个运动过程 ). 用 W总 = Ek=Ek2 -Ek1列方程求解 .应用动能定理解题的步骤例
5、 2、 用拉力 F拉一个质量为 m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了 S,拉力 F跟木箱前进的方向的夹角为 ,木箱与冰道间的动摩擦因数为 ,求木箱获得的速度 .FFNfG例 1、 一架飞机,质量 m=5.0103Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 S=5.3102m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重量的 0.02倍 ,求飞机受到的牵引力 ?例 3、 物体从高出地面 H处自由落下,不计空气阻 力,落至地面掉入沙坑 h停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?Hh解法一 :分过程处理解法二 :整体法例 4、 一个质点在一个恒力 F作用下由静止开始运动 ,速度达到 V,然后换成一个方向相反大小为 3F的恒力作用 ,经过一段时间后 ,质点回到出发点 ,求质点回到原出发点时的速度 .