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1、动能和动能定理动能和动能定理教学目标：教学目标：1 1进一步理解动能的概念，掌握动能进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。的计算式。2 2理解动能定理的确切含义，应用动理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。能定理解决实际问题。问题问题2 2:如图如图,在光滑的水平面上在光滑的水平面上,质质量为量为m m物体在恒力物体在恒力F F作用下发生一段位作用下发生一段位移移L,L,速度由速度由V V1 1增加到增加到V V2 2.思考思考:请分析外力做功与物体动能请分析外力做功与物体动能 变化之间的关系。变化之间的关系。这个物体符合匀变速运动规律吗？1.1.定义定义 物体由于运动而具有的能
2、物体由于运动而具有的能叫做叫做动能动能。2.2.动能的大小动能的大小 3.3.单位单位 焦（焦（J J）4.4.说明说明 （1 1）动能是标量，只有大小，没有方向）动能是标量，只有大小，没有方向.（2 2）动能只有正值，没有负值。）动能只有正值，没有负值。一、动能一、动能vFSmv2Smv2Fmv2FSmv2F2Sm探究：质量为m的物体静止在光滑水平桌面上，在水平恒力作用下发生一段位移，获得一定的速度。表格试完成下列：一 二 三 四 五根据功和能的关系可以知道根据功和能的关系可以知道:外力对物体做功外力对物体做功,物体的能量增加物体的能量增加;物体对外做功物体对外做功,物体的能量减少物体的能量
3、减少;且且E=WE=W思考思考:上面问题中上面问题中,物体的什么能量改物体的什么能量改 变了变了?这种能量的数学表达式是这种能量的数学表达式是 什么什么?动能动能,E,EK K=mv=mv/2/2 （1 1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，外力对物体做正功，W W0 0，则物体动能增加。，则物体动能增加。2.2.说明说明 （2 2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，外力对物体做负功，W W0 0，则物体动能减小。，则物体动能减小。1.1.动能定理动能定理 合外力对物体所做的功，
4、合外力对物体所做的功，等于物体动能的改变量等于物体动能的改变量:二、动能定理二、动能定理 例例1 1 质质量量为为8g 8g 子子弹弹以以400m/s 400m/s 的的速速度度水水平平射射入入厚厚为为5cm5cm的的木木板板，射射出出后后的的速速度度为为100 100 m/sm/s，求求子子弹弹克克服服阻阻力力所所做做的的功功以以及及子子弹弹受受到到的的平均阻力。平均阻力。三三 例题分析例题分析vv0 解解：子子弹弹射射入入木木板板的的过过程程中中，在在竖竖直直方方向向受受到到的的重重力力和和支支持持力力的的作作用用互互相相抵抵消消，在在水水平平方方向向受受到到阻阻力力为为F Ff f ，如
5、图所示。根据动能定理得：如图所示。根据动能定理得：Ff 例例2 汽汽车车在在水水平平的的高高速速公公路路上上做做匀匀加加速速直直线线运运动动，经经过过100 m 的的距距离离后后，速速度度由由10 m/s 增增加加到到30 m/s，汽汽车车的的质质量量为为2103 kg，汽汽车车前前进进时时所所受受的的阻阻力力为为车车重重的的0.02倍倍,求求汽汽车车牵牵引引力力所所做做的的功功以以及及牵牵引引力力大大小。小。汽汽车车在在运运动动过过程程中中共共受受四四个个力力的作用，如图所示。的作用，如图所示。FGFNFf 重重力力和和支支持持力力不不做做功功,只只有有牵牵引引力力和和阻力做功。阻力做功。分
6、析：分析：WF=F s,Wf =Ff s cos180=0.02 m g s 根据动能定理得根据动能定理得 由由W WF F=F s=F s 得牵引力大小为得牵引力大小为 1.1.选择研究对象，分析研究对象的受力情况。选择研究对象，分析研究对象的受力情况。2.2.计算研究对象所受各力在运动过程中计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负。对物体做功的大小和正负。3.3.明确物体在运动过程中始、末动能的值。明确物体在运动过程中始、末动能的值。4.4.根据动能定理，列出具体方程式。根据动能定理，列出具体方程式。5.5.代入数值，计算结果。代入数值，计算结果。关键关键：（1 1）正确计算
7、物体所受外力的总功）正确计算物体所受外力的总功 ；（2 2）明确物体在运动过程中初、末状态的动）明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。能值。四、解题要点四、解题要点 1.1.改变汽车的质量和速度，都能改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？况下，汽车的动能各是原来的几倍？（1 1）质量不变，速度增大到原来的）质量不变，速度增大到原来的2 2倍；倍；（2 2）速度不变，质量增大到原来的）速度不变，质量增大到原来的2 2倍；倍；（3 3）质量减半，速度增大到原来的）质量减半，速度增大到原来的4 4倍；倍；（4
8、4）速度减半，质量增大到原来的）速度减半，质量增大到原来的4 4倍。倍。练练 习习 2.2.质量质量10 g、以、以800 m/s 的速度的速度飞行子弹和质量飞行子弹和质量60 kg、以、以10 m/s的的速度奔跑的运动员相比，哪一个的速度奔跑的运动员相比，哪一个的动能大？动能大？解：解：3.3.一一架架质质量量为为 5.0105.0103 3 kg kg 的的飞飞机机，在在起起飞飞过过程程中中，从从静静止止开开始始滑滑行行，当当滑滑行行的的距距离离为为 530 530 m m时时，达达到到起起飞飞速速度度60 60 m/sm/s。在在此此过过程程中中飞飞机机受受到到的的平平均均阻阻力力是是飞
9、飞机机重重量量的的0.020.02倍，求飞机受到的牵引力。倍，求飞机受到的牵引力。分分析析：在在水水平平方方向向上上，飞飞机机受受到到的的外外力力是是牵牵引引力力F F 和和阻阻力力F Ff f。在在合合外外力力作作用用下下,飞飞机机在在跑跑道道上上滑滑行行一一段段位位移移 s s，合合外外力力对对飞飞机机做做正正功功，飞飞机机的的动动能能增增加加，最最后达到起飞速度后达到起飞速度v v。fF.Ff 解解：由动能定理可得由动能定理可得 讨论：讨论：本题用牛顿第二定律和匀本题用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解，会得到相变速直线运动公式求解，会得到相同的结果。但用动能定理解题比较同的结果。但用动能定理解题比较方便，因为动能定理解题时不涉及方便，因为动能定理解题时不涉及物体运动的加速度和运动时间，尤物体运动的加速度和运动时间，尤其在解决变力问题和曲线运动问题其在解决变力问题和曲线运动问题时，用动能定理解题更简便。时，用动能定理解题更简便。结束结束