高中一年级全学期物理《第八章第3节 动能和动能定理》教学课件

8.3动能和动能定理本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力做功的关系。一、动能的表达式

质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力

F

的作用下发生一段位移l，速度由

v1

增加到

v2。FLv1v2求这个过程中外力做的功。在物理学中，这个量表示物体的动能。“”代表什么？

一、动能的表达式3、单位：焦耳（J）1J＝1kg·m2·s－2

1、定义：物体由于运动而具有的能量。2、表达式：（1）动能具有相对性，参考系不同，速度可能不同，所以动能也不同，在没有特别指明时，一般都以地面为参考系（2）动能具有瞬时性，动能是状态量，对应物体在某一时刻或者某一位置的运动状态。速度变化时，动能不一定变化，但动能变化时，速度一定变化。（3）物体的动能与速度的大小有关，而与速度的方向无关，动能是标量，且恒为正值。4、对动能的理解一、动能的表达式一、动能的表达式二、动能定理外力的总功末状态动能初状态动能动能变化和某一过程（始末状态）相对应。1、合外力做功。2、外力做功代数和。Ek2Ek1W合＝－合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。对动能定理的理解：（1）合力对物体做的功的理解等式左边的功与右边的动能都是标量（2）标量性（3）对定理中“变化”一词的理解①W合＞0，Ek2

Ek1，

△

Ek

0②W合＜0，Ek2

Ek1，△

Ek

0＞＞＜＜合外力做正功则物体动能增加合外力做负功则物体动能减少二、动能定理对动能定理的理解：（4）状态与过程的理解既适用于恒力做功，也适合于变力做功。

既适合于直线运动，也适合于曲线运动。（5）适用范围功是过程量动能是状态量动能定理表示了过程量等于状态量的变化量的关系二、动能定理解：以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能，合力F做的功根据动能定理,有由于把数值代入后得飞机平均牵引力的大小是1.04×105N。例1(1)定对象，选过程：选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程。应用动能定理解题的一般步骤(2)析受力，算总功：对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出各力做功的代数和。(3)定初末，确动能：明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2。(4)列方程，细求解：列出动能定理的方程W=Ek2-Ek1,结合其他必要的关系方程求解。例2人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？分析

如图，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30cm后人停止施力，丙表示刚落地，丁表示砸深地面2cm后静止。重物落地时的速度，即丙中重物的速度，可以对从甲至丙这一过程应用动能定理来求解。重物对地面冲击力的大小与从丙至丁这一过程中重物所受阻力的大小相等，可以对这一过程应用动能定理来求解。解（1）两根绳子对重物的合力F合＝2Fcos37°＝2×320×0.8N＝512N由甲至丙只有绳子的拉力做功，应用动能定理可得（2）由丙到丁的过程中，应用动能定理可得由牛顿第三定律

，重物对地面的平均冲击力的大小为8.3×103Ｎ1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能2．公式：3．动能是标量，是状态量4．单位：焦（J）1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化