【課件】動(dòng)能和動(dòng)能定理 （一）課件（教科版2019必修第二冊(cè)）

第四章機(jī)械能及其守恒定律4.3動(dòng)能和動(dòng)能定理一、創(chuàng)景設(shè)問物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。題設(shè)一：質(zhì)量為m的物體原來靜止，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由0變?yōu)関

，這個(gè)過程中力F做多少功？vFFl這個(gè)過程中力F做的功W=Fl根據(jù)牛頓第二定律F=ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式將②、③式代入①式①②可得力F做的功為：也就是它是不是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式？二、新課教學(xué)③題設(shè)二：質(zhì)量為m的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，這個(gè)過程中力F做了多少功？v1v2FFl這個(gè)過程中力F做的功W=Fl根據(jù)牛頓第二定律F=ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式將②、③式代入①式①②③可得力F做的功為：也就是應(yīng)該是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，稱為物體的動(dòng)能。2、表達(dá)式：Ek=mv221（1）公式中v是瞬時(shí)速度，對(duì)地速度；（2）國際單位為焦耳（J）；

（物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半）動(dòng)能

1（1）動(dòng)能是標(biāo)量，且只有正值，動(dòng)能只與物體的速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān)。3.對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的理解AＤCB物體的動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化。動(dòng)能

1例1關(guān)于動(dòng)能的理解,下列說法正確的是(

)A.凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B.重力勢(shì)能可以為負(fù)值,動(dòng)能也可以為負(fù)值C.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化,但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)動(dòng)能

1√√例2

質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量60kg、以10m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大？動(dòng)能

1子彈:6400J運(yùn)動(dòng)員:6000J動(dòng)能定理

2內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。合力做的功末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能對(duì)應(yīng)著一個(gè)過程這一過程始末狀態(tài)動(dòng)能的變化量動(dòng)能定理

2動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義(1)等值關(guān)系:某物體的動(dòng)能變化量總等于合力對(duì)它做的功。(2)單位相同:國際單位都是焦耳。(3)因果關(guān)系:合力對(duì)物體做功是引起物體動(dòng)能變化的原因,合外力做功的過程實(shí)質(zhì)上是其他形式的能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程,轉(zhuǎn)化了多少由合外力做了多少功來度量。例3

一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍.求飛機(jī)受到的牽引力.v0=0v=60m/ss=5.3×102mFfFNGFNGfF動(dòng)能定理

2解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s

=5.3×102m，m=5×103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如圖所示據(jù)動(dòng)能定理得：WF+Wf

=代入數(shù)據(jù)得：v0=0v=60m/ss=5.3×102mFfFNG動(dòng)能定理

21.明確研究對(duì)象及所研究的物理過程。2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出所有力的總功。4.求解方程、分析結(jié)果。3.確定始、末狀態(tài)的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理列出方程?？偨Y(jié)：動(dòng)能定理解題步驟動(dòng)能定理

2例4

某同學(xué)從高為h處以速度v0

水平拋出一個(gè)鉛球，求鉛球落地時(shí)速度大小。

v0vmg動(dòng)能定理

23、應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟:1、動(dòng)能:2、動(dòng)能定理:合外力對(duì)物體做的總功，等于物體動(dòng)能的變化。1)、確定研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)過程2)、分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，明確每個(gè)力是否做功，是做正功還是負(fù)功3)、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能，寫出始末狀態(tài)動(dòng)能的表達(dá)式4)、根據(jù)動(dòng)能定理列原始方程求解。小結(jié)

31.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時(shí)間里水平力做的功為()A.0 B.8J C.16J D.32JA課堂練習(xí)

42.一輛汽車的質(zhì)量為m，從靜止開始起動(dòng)，沿水平路面前進(jìn)了s后，達(dá)到了最行駛速度vm，設(shè)汽車的牽引功率保持不變，所受阻力為車重的k倍，求：（1）汽車的牽引功率；（2）汽車從靜止到開始勻速運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間.解：因阻力f=kmg，當(dāng)汽車達(dá)最大速度時(shí)，有P=Fminvmax=kmgvmax

因汽車的加速過程不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以求時(shí)間不可以用有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式，考慮用動(dòng)能定理，由W=ΔEkFNfmgPt–fs=mvm2/2–0

所以t=(

vm2+2kgs)/2kgvm。

小結(jié)：動(dòng)能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功.課堂練習(xí)

4

3.一物體以初速度v0沿傾角為37o的斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)后又下滑，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為v0/2，求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。v0mg解：物體受力如圖，NfmgNf上滑過程：-mgsin37os–fs=0–

mv02/2設(shè)上升的最大位移為s，下滑過程：mgsin37os–