資源簡介

(共16張PPT)
8.3 動能和動能定理
第八章 機械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二冊
學習目標
1.通過力對物體做功的分析，確定動能的表達式，加深對功能關系的理解。
2.能夠從功的表達式、牛頓第二定律與運動學公式推導出動能定理。
3.理解動能定理。
能用動能定理解釋生產、生活中的現象或者解決實際問題。
動能概念：物體由于運動而具有的能叫做動能。
什么是動能？
實例一：
v
導入新課
思考：物體的動能與哪些因素有關？
質量
速度
實例二 磁懸浮列車在牽引力的作用下（不計阻力），速度逐漸增大。
思考：列車的動能如何變化？變化的原因是什么？
下面從外力做功入手，探究物體的動能與質量、速度具體關系。
情景1 光滑水平面上質量為m的物體，在與運動方向總相同的恒力F的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2。求：力F對物體做的功（用m、v１、v2表示）。
F
v1
F
v2
l
根據牛頓第二定律有: F ＝ma
得：
整理得：
=ma×
WF＝Fl
一、動能的表達式
末態
初態
速度與位移的關系式：
【解析】
情景2 粗糙水平面上有一質量為m的物體，在與運動方向總相同的恒力F的作用下發生一段位移l，受到的摩擦力為 f ，物體速度由v1增加到v2。求：合力對物體做的功（用m、v1、v2表示）。
l
F
v2
F
v1
f
f
根據牛頓第二定律有: F-f＝ma
速度與位移的關系式：
得：
整理得：
=ma×
W合＝( F-f )l
末態
初態
【解析】
1.動能概念：物體由于物體運動而具有的能量。
2.表達式：
3.標量、狀態量
計算時，取速率代入運算
分析總結
練習1 關于動能的理解,下列說法正確的是 (　　)
A.做勻速圓周運動的物體，其動能不斷變化
B.重力勢能可以為負值,動能也可以為負值
C.一定質量的物體,動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化
D.動能不變的物體,一定處于平衡狀態
A
Ｄ
C
B
√
參考答案 C
1.內容：力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。
2.表達式
W總 = Ek末 - Ek初 = Ek
動能變化
狀態量
二、動能定理
等值關系:某物體的動能變化量總等于合力對它做的功。
因果關系:合力對物體做功是引起物體動能變化的原因。
單位相同:國際單位都是焦耳。
合力做正功
W>0
合力做負功
W<0
動能增加 Ek>0
動能減少 Ek<0
Ek=W合
Ek初-Ek末 = -W總
物體克服合外力做的功
理解：公式中等號的意義
3.動能定理的適用范圍：
(1)恒力做功或變力做功
(2)直線運動或曲線運動；
(3)單個物體或多個物體系統；
(4)單過程或多過程。
啟發：間接法求解變力的功
練習2 下列關于運動物體的合外力做功與動能、速度變化的關系，正確的是 （ ）
A.物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化
B.若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零
C.物體所受的合外力做功，它的速度大小一定發生變化
D.物體的動能不變，所受的合外力必定為零
C
例題1 一架噴氣式飛機，質量m =7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當位移l達到2.5×103m時，速度達到起飛速度 v =80m/s，飛機受到的平均阻力是飛機所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機受到的牽引力。
新課講授
v0=0m/s
v=80m/s
l=2.5×103m
F
Ff
FN
G
解2：取飛機為對象，應用牛頓運動定律求解。
解1：取飛機為對象，根據動能定理：
又Ff = 0.02mg
解得F=1.04×105N
例題2 人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為320 N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的質量為50 kg， g取10 m/s2，cos370＝0.8。求：
⑴重物剛落地時的速度是多大？
⑵重物對地面的平均沖擊力是多大？
解：(1)兩根繩子對重物的合力大小為：
故甲至丙只有繩子的拉力做功，由動能定理得：
解得：
解：
（2）由丙到丁的過程中，由動能定理得：
解得：
思考：
第二問能否取全程？
例題2 人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。設某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為320 N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的質量為50 kg， g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：
⑴重物剛落地時的速度是多大？
⑵重物對地面的平均沖擊力是多大？
應用動能定理解題一般步驟：
應用動能定理的優越性
1.明確對象和過程
4.由動能定理列方程
3.運動分析，確定初、末速度,明確初末狀態的動能 。
2.受力分析，確定各力做功及其正負，計算總功。
2.不涉及物體運動過程中的加速度和時間
1.只考慮初末狀態
總結：
3.單位：焦耳（J）
1.物體由于運動而具有的能
1.內容：合力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。
2.表達式：
動能
動能
定理
4.標量、狀態量
2.表達式：
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
課堂小結

展開更多......

收起↑