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高中物理必修二第七章第七节

动能和动能定理

1、知道动能的概念和表达式,会比较和计算物体的动能。2、理解动能定理的推导过程、含义及适用范围。(重点)3、能简单利用动能定理解决单个物体的动力学问题。(重点、难点)学习目标思考:海啸中海水的哪种能量造成那么大的破坏?为什么海啸破坏力巨大,而小股流水只能推动一个小水车呢?

一、探究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弹性势能kx2/2动能表达式?动能探究物体动能表达式设质量为m的某物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系?FlFv1v2结果与思考初态和末态的表达式均为“mv2/2”,这个“mv2/2”代表什么?W=mv22-mv12末状态初状态质量瞬时速率定义:物体由于运动而具有的能量Ek=mv2二.动能对动能的表达式Ek=mv2/2的理解1、影响因素:质量、速度的大小2、动能是标量,且只有正值,动能只与物体速度的大小有关,与速度方向无关。3、动能是状态量.V是瞬时速率。在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能。4、动能具有相对性,一般都以地面为参考系研究物体的运动。5、单位:J1J=1kg·m2/s2随堂练习质量为2kg的物体A以5m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5kg的物体B以10m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是(

)A.EkA=EkBB.EkA>EkBC.EkA<EkBD.因运动方向不同,无法比较动能注意:动能是标量,与方向无关。(速度是矢量)。外力的总功末状态动能初状态动能1、合外力做功。2、各力做功的代数和。动能变化与从初态到末态的过程相对应。内容表述:合力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中动能的变化。三.动能定理1、当外力做正功时,W>0,故Ek2>Ek1,即动能增加当外力做负功时,W<0,故Ek2<Ek1,即动能减少2、对状态与过程关系的理解功是过程量;而动能是状态量,但动能改变量是过程量。动能定理表明了外力做功的过程就是动能改变的过程。3、适用范围:

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。对动能定理的理解应用动能定理解题的一般步骤sFf例1、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时,达到起飞速度。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。应用1:恒力+直线运动GFN1找对象(常是单个物体)解:对飞机由动能定理有注意: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。sF1F23确定各力做功4运动情况分析5建方程2受力分析应用2:恒力+曲线运动不涉及运动过程中的加速度、时间及方向等细节,而只与物体的初末状态有关的力学问题,优先应用动能定理。例2:如下图,三个完全相同的小球,从离地面高H处无初速释放,不计摩擦,求小球落地时速度的大小。注意:例3、在h高处,以初速度v0向水平方向抛出一小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为()C课堂小结一、动能1、推导过程:2、表达式:3、理解:标量、状态量单位:焦耳(J)二、动能定理1、内容:合力在一个过程中对物体所做

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