動能動能定理課件-高一下學(xué)期物理人教版

8.3動能

動能定理紙牌為什么能夠“成功切黃瓜”？物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。行星的運(yùn)動飛馳的汽車微觀的分子1、動能：奔馳中的汽車投出的籃球發(fā)射出的火箭思考與討論：發(fā)生車禍時，為什么車體會發(fā)生很大變形？5這些物體動能變化的原因是什么？動能如何定量表述？外力做功動能的變化感知動能物體動能的變化與力的做功有關(guān)。炮彈發(fā)射時火藥的推力做功列車提速時牽引力做功子彈穿透木板時受阻力做功Fv1Fv2l

光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。試尋求這個過程中外力做的功與動能的關(guān)系。情景1GFN理論探究：Fv1Fv2l情景1GFN1．外力對物體做的功是多大？2．物體的加速度是多大？3．物體的初速度、末速度、位移之間有什么關(guān)系？4．結(jié)合上述三式能推導(dǎo)出什么關(guān)系式？理論探究：Fv1Fv2l情景1GFN動能

初態(tài)和末態(tài)的表達(dá)式均為“”，這個“”代表什么？1．外力對物體做的功是多大？2．物體的加速度是多大？3．物體的初速度、末速度、位移之間有什么關(guān)系？4．結(jié)合上述三式能推導(dǎo)出什么關(guān)系式？lFv2Fv1ffGFN情景2理論探究：若地面粗糙，物體所受摩擦力恒為f，這個過程中外力做的功與動能的關(guān)系又會如何？Fv1Fv2l情景1GFNlFv2Fv1ffGFN情景2上述結(jié)論的推導(dǎo)是在恒力做功、直線運(yùn)動過程中得出的，若做功過程對應(yīng)一個曲線運(yùn)動的路徑，該結(jié)論還成立嗎？GO簡化AB紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象背后隱藏著簡單的規(guī)律情景3Fv1Fv2l情景1GFNlFv2Fv1ffGFN情景2GOAB我們知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，重力做功對應(yīng)于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應(yīng)于彈性勢能的變化。那么動能和力的做功有關(guān)嗎？例如：炮彈在炮筒內(nèi)推力的作用下速度越來越大，動能增加，這種情況下推力對物體做了功。質(zhì)量為m的物體，沿一段曲線運(yùn)動，速度由v1增加到v2，試推導(dǎo)這個過程中合外力做的功與速度的關(guān)系。解：1→2：整理得：

2→3：(N-1)→N：······

動能與質(zhì)量（m）和速度（v）有關(guān)。功與能量的轉(zhuǎn)化的概念緊密相連。Ek2Ek1【典例示范】下列關(guān)于動能的說法,正確的是 ()A.汽車的動能一定比火車的動能小B.汽車的動能有可能比火車的動能大C.速度相同的汽車和火車一定具有相同的動能D.質(zhì)量相同的兩輛汽車一定具有相同的動能【解析】選B。由于不明確汽車和火車的速度關(guān)系,故無法確定動能間的大小關(guān)系,故A錯誤;汽車的質(zhì)量雖然小,但如果汽車的速度大于火車的速度,則汽車的動能有可能比火車的動能大,故B正確;速度相同的汽車和火車由于具有不同的質(zhì)量,故不具有相同的動能,故C錯誤;質(zhì)量相同的兩輛汽車速度并不一定相同,故不一定具有相同的動能,故D錯誤?！镜淅痉丁?/p>

質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡底部A處由靜止起運(yùn)動至高為的坡頂B,獲得速度為v,AB的水平距離為s。下列說法正確的是()A.重力對小車所做的功是mghB.合力對小車做的功是mv2+mghC.推力對小車做的功是FsD.阻力對小車做的功是Fs-mv2-mgh【解析】選C。小車由A運(yùn)動到B,克服重力做功,故A錯誤;根據(jù)動能定理,合力的功等于小車動能的變化,由題意可知,小車動能的變化為mv2,故B錯誤;推力為恒力,在力方向上的位移為s,根據(jù)功的定義有:W=Fs,故C正確;以小車為研究對象,根據(jù)動能定理,有:Wf+Fs-mgh=mv2,故阻力對小車做的功為:Wf=mv2+mgh-Fs,故D錯誤。例1.一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m為7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移l達(dá)到2.5×103m時，速度達(dá)到起飛速度80m/s。在此過程中，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機(jī)平均牽引力的大小。F牽xvF阻lO分析

本題已知飛機(jī)滑跑過程的始、末速度，因而能夠知道它在滑跑過程中增加的動能。根據(jù)動能定理，動能的增加等于牽引力做功和阻力做功的代數(shù)和。如圖，在整個過程中，牽引力對飛機(jī)做正功、阻力做負(fù)功。由于飛機(jī)的位移和所受阻力已知，因而可以求得牽引力的大小解以飛機(jī)為研究對象，設(shè)飛機(jī)滑跑的方向?yàn)閤軸正方向。飛機(jī)的初動能Ek1＝0，末動能，合力F做的功根據(jù)動能定理,有由于把數(shù)值代入后得到飛機(jī)平均牽引力的大小是1.04×105N。例2.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時的速度大小.H解：由動能定理得mgH=mv2∴v=若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？仍由動能定理得mgH=mv2v=若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？仍為v=例3.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運(yùn)動，發(fā)生位移s1后即撤去力F，物體由運(yùn)動一段距離后停止運(yùn)動.整個過程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動能定理得WF+Wf=0即：Fs1+（–fs）=0由V–t圖線知s

：s1=4：1所以F：f=s：s1結(jié)果：F：f=4：1解法2.分段用動能定理Fs1s01234vt撤去F前，由動能定理得（F–f）s1=mV2VmV2撤去F后，由動能定理得–f(s–s1)=0–兩式相加得Fs1+（–fs）=0由解法1知F：f=4：1解法3.牛頓定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動規(guī)律例題4(1)光滑斜面,求到底端速率.用①運(yùn)動學(xué)②動能定理兩種方法求解.(2)光滑圓軌道.求到達(dá)底端速度.運(yùn)動學(xué)方法能求解出來嗎？木塊運(yùn)動到底端對軌道的壓力是多大？28θhh例題5

如圖所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與水平地面相切于A點(diǎn).小球從A點(diǎn)沖入豎直半圓環(huán)，從B點(diǎn)剛好飛出。求小球：(1)經(jīng)過B點(diǎn)時小球的速率；(2)經(jīng)過A點(diǎn)時小球的速率；(3)經(jīng)過A點(diǎn)時小球受到的彈力.(4)經(jīng)過A點(diǎn)時小球?qū)壍赖膲毫Α?9ABR解：經(jīng)過B點(diǎn)時，從A到B，在A點(diǎn)，

解得FN=6mg30解得由牛頓第三定律，壓力FN＇=FN=6mgABR31321．定義：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫動能2．公式：3．動能是標(biāo)量，是狀態(tài)量4．單位：焦（J）1．內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動能的變化2．表達(dá)式：