动能 动能定理课件

1、7 7s探探寻寻物物体体动动能能表表达达式式2212vvmma ssFw2-=合合即即 Wmv22/2mv12/22.动能的表达式动能的表达式212KEmv=3.说明说明1.动能是动能是标量标量,且只有正值且只有正值.2.动能单位：国际单位制中是动能单位：国际单位制中是焦耳焦耳 ( J )3.式中式中v指的是瞬时速率指的是瞬时速率,说明动能具有说明动能具有瞬时性瞬时性.4.速度具有相对性，动能具有速度具有相对性，动能具有相对性相对性。没有特别。没有特别说明，都是以说明，都是以地面地面为参考系为参考系一、动能一、动能(Ek)1 1、定义、定义: : 物体由于运动而具有的能叫动能物体由于运动而具有

2、的能叫动能1.1.质量质量1010克以克以800m/s800m/s的速度飞行的子弹的速度飞行的子弹, , 质量质量6060千克以千克以10m/s10m/s的速度奔跑的运动员的速度奔跑的运动员, ,动动能各多少能各多少? ?哪一个动能大哪一个动能大? ?总结：动能与速度大小的平方成正比，总结：动能与速度大小的平方成正比， 因此速度对动能的影响更大。因此速度对动能的影响更大。子弹的动能子弹的动能: :Ek1=m1v12/2 =3.2103J 运动员的动能运动员的动能: :Ek2=m2v22/2 =3.0103J解答解答:子弹的动子弹的动能更大能更大实实例例分分析析2.下面关于一定质量的物体的动能的

3、说下面关于一定质量的物体的动能的说法哪些是对的法哪些是对的? A 物体速度变化物体速度变化,其动能一定变化其动能一定变化B 物体的动能变化物体的动能变化,其速度一定发生改变其速度一定发生改变C 物体所受合外力不为零物体所受合外力不为零,其动能一定变化其动能一定变化D一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化但速度变化时，动能不一定变化B D实实例例分分析析总结：动能是标量，与速度方向无关，只总结：动能是标量，与速度方向无关，只 与物体的质量及其速度大小有关。与物体的质量及其速度大小有关。二、动能定理二、动能定理内容：外力对物

4、体所做的内容：外力对物体所做的总功总功等于物体等于物体动能的变化动能的变化。21222121mvmvW-=总外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能1、合合外力做功。外力做功。2、各外力做功之代、各外力做功之代数数和和。动能动能变化变化和某一和某一过程过程（始末状态）相对应。（始末状态）相对应。对动能定理的理解：对动能定理的理解：a合力对物体做的功的理解合力对物体做的功的理解式子左边的功与右边的动能都是标量式子左边的功与右边的动能都是标量 b. 标量性标量性c c对定理中对定理中“变化变化”一词的理解一词的理解W合合0， Ek2 _ Ek1 ， Ek 0W合合0， Ek2

5、_ Ek1 ， Ek 0. W合合 F合合Scosq. W合合W1+W2 +F1s1 +F2s2 + cosq cos qd适用范围适用范围（课后思考。提示：微元法）（课后思考。提示：微元法） 既适合于既适合于直线直线运动，也适合于运动，也适合于曲线曲线运动。运动。既适用于既适用于恒力恒力做功，也适合于做功，也适合于变力变力做功。做功。e. 是一是一种求功种求功的方法的方法.特别是特别是求变力求变力做功做功21222121mvmvW-=总知识回顾与归纳：知识回顾与归纳：12GKFW=1 .2 . 3 .PPPWWEEEEE=-= - =-P合重 力 做 功 与 重 力 势 能 的 关 系弹 力

6、 做 的 功 于 弹 性 势 能 的 关 系合 外 力 做 的 功 于 动 能 的 关 系2.动能定理适用范围：动能定理适用范围：不仅适用于不仅适用于恒力恒力还适用于还适用于变力变力问题，无论是问题，无论是直线直线运动还是运动还是曲线曲线运动都适用，运动都适用，方法可采用过去的方法，分解成许多小段，每一方法可采用过去的方法，分解成许多小段，每一小段受到的是恒力，轨迹是直线小段受到的是恒力，轨迹是直线。1.功功能能关关系系sFf【例【例1】 一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度时，达到起飞速度 。在此过程中

7、飞机受到。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的的平均阻力是飞机重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞）。求飞机受到的牵引力机受到的牵引力F。kgm3100 . 5=ms2103 . 5=smv/60=实战演练实战演练GFN类型类型1.恒力、恒力、直线、直线、单一过单一过程程1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有0-mv21kmgsFs2= =- -kmgsmvF=228 . 9100 . 502. 0103 . 5260100 . 53223= N4108 . 1=启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用启发：此类问题，牛顿定律

8、和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了但动能定理更简洁明了。解题步骤解题步骤:1、2、3、4sF1F23 3确确定定各各力力做做功功4 4建方程建方程2 2受受力力分分析析【例【例2】.一质量为一质量为m的小球，用长为的小球，用长为L的轻绳悬挂的轻绳悬挂于于O点，小球在水平拉力点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位的作用下，从平衡位置置P点很点很缓慢缓慢地移动到地移动到Q点，如右图所示，则拉点，如右图所示，则拉力力F所做的功为（所做的功为（ ） A mgLcos B mgL(1-cos) C FLcos D FLsinFQPLB变力做功变力做功无无法求出时，法求出时，考虑应用动考虑应用动能定理

9、能定理类型类型2.曲线、变曲线、变力（或未知力）、力（或未知力）、单一过程单一过程【例【例3 3】如图所示，物体从高为如图所示，物体从高为h h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A A由静止开始滑下，滑到水平面上的由静止开始滑下，滑到水平面上的B B点静止，点静止，A A到到B B的水平距离为的水平距离为 S S，求：物体与接触面间的动摩擦，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）类型类型3.分段的分段的（恒力、直线）（恒力、直线）和多过程和多过程解解法法一一: (过程分段法过程分段法)设物体质量为设物体质量为m,斜面长为斜面

10、长为L,物体与接触面间的动摩擦物体与接触面间的动摩擦因数为因数为 ,滑到滑到C点的速度为点的速度为V,从从A滑到滑到C,由动能定由动能定理有理有:DC2Scosl0-mv21cosmglmgh= = =- -q qq q 而而物体从物体从C滑到滑到B, 由动能定理有由动能定理有:-shSSSmv210mgSCBDC2CB= = = - -= =- - 联联 解得解得shSSSmvmgSCBDCCB=-=-221解法二：（过程整体法）解法二：（过程整体法）物体从物体从A由静止滑到由静止滑到B的过程中，由动能定理有：的过程中，由动能定理有：shSScosl0-0mgScosmglmghCBCB=

11、= = = =- - - q q q q 而而由由和和式得式得.shSSlmgSmglmghCBCB=-qqcos0cosshSScosl0-0mgScosmglmghCBCB= = = = =- - - q q q q 延伸思考延伸思考1、若物体的质量为、若物体的质量为m, 现用一沿着轨道方向的拉现用一沿着轨道方向的拉力力F拉滑块拉滑块,使它缓慢的由使它缓慢的由B回到回到A,则拉力对滑则拉力对滑块做的功等于多少块做的功等于多少? (2mgh)2、 若不拉物体，仅在若不拉物体，仅在B点点给物体一初速度给物体一初速度v，则，则v多多大时，恰能使物体沿原路大时，恰能使物体沿原路回到回到A点？点？g

12、h21. 动能：动能：2. 动能定理：动能定理：3. 动能定理的适用范围：动能定理的适用范围：212mv=kE 小结：小结：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。21222121mvmvW-=总4.动能定理主要应用：动能定理主要应用：（1）多过程问题）多过程问题（2）曲线运动，变力做功）曲线运动，变力做功经典物理范围内没有限制经典物理范围内没有限制2.【思考【思考】如图所示，如图所示，AB与与CD为两个对称斜面，为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为两端相切，圆弧圆心角为120，半径，半径R为为2.0 m，一个物体在离弧底一个物体在离弧底E高度为高度为h3.0 m处，以初速度处，以初速度4.0 m/s沿斜面运动若物体与两斜面的动摩擦因沿斜面运动若物体与两斜面的动摩擦因数为数为0.02，则物体在两斜面上，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分不包括圆弧部分)一一共能走多长路程？共能走多长路程？(g取取10 m/s2)类型类型4.曲线、变力、多过程曲线、变力、多过程