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7动能和动能定理第七章机械能守恒定律龙卷风海啸风力发电
物体由于运动而具有的能量叫做动能。思考:物体的动能大小与哪些因素有关?mm’速度相同时,质量越大,物体的动能越大mm质量相同时,速度越大,物体的动能越大
结论:物体的质量越大,速度越大,它的动能就
越大。
那么,动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?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?探究物体动能表达式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,试寻求这个过程中力F做的功与物体质量m和v1、v2的关系?探究物体动能表达式结果与思考初状态和末状态的表达式均为“mv2/2”,这个“mv2/2”代表什么?W=mv22-mv12末状态初状态m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位:焦耳(J)Ek=mv2动能对动能的表达式Ek=mv2/2的理解1、动能是标量,且只有正值,动能只与物体的速度大小有关,与速度方向无关。2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能。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。我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173kg,运动速度为7.2km/s,求它的动能是多少?关于动能的理解,下列说法正确的是:A、一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化。B、一定质量的物体,速度不变时,动能一定不变。C、一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化。D、一定质量的物体,动能不变时,速度一定不变。随堂练习下列几种情况中,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定义: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。动能定理改写思考与讨论
如果物体同时受到多个力作用,动能定理中的W的物理意义又是什么呢?
动能的表达式动能定理W合=Ek2-Ek1合力做的功末状态的动能初状态的动能W合=
-mv1212mv2212动能定理:合力对物体所做的功等于物体动能的变化。1、合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1,动能增大2、合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1,动能减小思考:合力做功时动能如何变化?对动能定理的理解总功末动能初动能
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”,而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”动能定理:牛顿运动定律:课本例题一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时,速度达到起飞速度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(k=0.02)。求飞机受到的牵引力。F合=F-F阻=F-kmg=ma②分别用牛顿运动定律和动能定理求解a=2lv2由v2-v02
=2al得①由动能定理得由①②得F=
+kmg2lmv2∴F=
+kmg2lmv2W合=(F-F阻)l=(F-kmg)l=mv212FF阻Nmg-0解题步骤1、明确研究对象及所研究的物理过程。2、对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。3、确定始、末态的动能。根据动能定理列出方程W合=Ek2-Ek14、求解方程、分析结果动能定理不涉及运动过程的加速度和时间,用动能定理处理问题比牛顿定律方便课堂小结一、动能
1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能
2、表达式:
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