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1、一一.动能(动能(Ek)1.动能动能物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能.思考思考:物体的动能由哪些因素决定物体的动能由哪些因素决定?物体的质量物体的质量m物体的速度物体的速度v讨论研究讨论研究:合外力合外力F对物体所做的功为多大对物体所做的功为多大?(用用m、v1、v2表示表示)情景情景1:光滑的水平面上,质量为光滑的水平面上,质量为m的物体的物体在与运动方向相同的恒定外力在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生的作用下发生一段位移一段位移S,速度由,速度由Vl增大到增大到V2Fv1amasFv2m左边:功左边:功右边:某种能量的变化右边:某种能量的变化2.动能表达式动能表达式:单位
2、单位J;单位换算单位换算 1J =1kg.m2/s2(标量)(标量)问问1:物体运动状态变化,动能是否一定发生:物体运动状态变化,动能是否一定发生变化,为什么变化,为什么?理解注意理解注意1 1:动能只与速度数值有关动能只与速度数值有关,与速与速度方向无关度方向无关,动能是标量动能是标量问问2:站立在地上不动的我们,具有动能吗:站立在地上不动的我们,具有动能吗?相对地面相对地面相对太阳相对太阳v=0v0理解注意理解注意2 2:动能具有相对性,不特动能具有相对性,不特殊说明,我们所指的动能均为殊说明,我们所指的动能均为相对地面的动能相对地面的动能情景情景2:2:在动摩擦因数为在动摩擦因数为的粗糙
3、水平面上,的粗糙水平面上,质量为质量为m的物体在恒力作用下做匀变速直线运的物体在恒力作用下做匀变速直线运动,经过动,经过位移位移S,速度从,速度从v1变为变为v2.讨论讨论:合外力对物体所做的功为多大合外力对物体所做的功为多大?(要求只用质要求只用质量量m和速度和速度v来表示来表示)它与它与 物体动能的变化量有何关系物体动能的变化量有何关系?FFV2V1Sff推导:设物体的加速度为推导:设物体的加速度为a,根据功的定义及牛顿根据功的定义及牛顿第二定律有:第二定律有:根据运动学公式:根据运动学公式:-把把代入代入:-即合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量即合外力对物体所做的总功等于物体动能
4、的变化量.FFV2V1SffW W合合=F F合合S S =(=(F-mg)SF-mg)S=ma S -1.内容:内容:合力所做的功等于物体动能的变化合力所做的功等于物体动能的变化2.表达式:表达式:3.理解注意:理解注意:二二.动能定理动能定理合力的总功合力的总功 末动能末动能初动能初动能1)各个力功的代数和各个力功的代数和2)是末态动能与初态动是末态动能与初态动能的差值能的差值1)、当合外力做正功时,)、当合外力做正功时,2)、当合外力做负功时,)、当合外力做负功时,则物体动能增加则物体动能增加则物体动能减少则物体动能减少4、讨论、讨论当合力对物体做正功时,物体动能如何变化当合力对物体做正
5、功时,物体动能如何变化?当合力对物体做负功时,物体动能如何变化当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?结论:结论:牛刀小试:牛刀小试:动动能能定定理理的的理理解解1、对于一定质量的物体,正确的说法是、对于一定质量的物体,正确的说法是:A、物体速度发生变化,动能也一定变化、物体速度发生变化,动能也一定变化B、物体速度不变,动能也一定不变、物体速度不变,动能也一定不变 C、物体动能发生变化,速度也一定变化、物体动能发生变化,速度也一定变化D、物体动能不变,速度也一定不变、物体动能不变,速度也一定不变(BC)大显身手大显身手2:2:一架喷气式飞机,质量一架喷气式飞机,质量m m=5=510103 3
6、kgkg,起飞过,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3=5.310102 2m m时,时,达到起飞的速度达到起飞的速度 v=60m/s=60m/s,在此过程中飞机受,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的到的平均阻力是飞机重量的0.020.02倍倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力。求飞机受到的牵引力。v v0 0=0m/s=0m/sv=v=60m/s60m/ss s=5.310=5.3102 2m mF Ff fN NG Gv v0 0=0m/s=0m/sv=v=60m/s60m/ss s=5.310=5.3102 2m mF Ff fN NG G解:解:
7、对飞机机由由动能定理有能定理有启启发:如涉及如涉及位移和速度位移和速度而不涉及而不涉及时间时间,首先考,首先考虑动能定理,如涉及虑动能定理,如涉及加速度和时间加速度和时间,先考虑牛,先考虑牛顿运动定律和运动学公式顿运动定律和运动学公式.sF2F13、木块以、木块以5m/s的水平速度从距离水面的水平速度从距离水面5m的的高度水平抛出,求木块接触水面时的速度高度水平抛出,求木块接触水面时的速度大小?大小?(g取取10m/s2)5mV0=5m/sVt=?解法解法1:运动学公式:运动学公式竖直方向:竖直方向:解法解法2:由动能定理:由动能定理:即:即:1.1.动能:动能:2.2.动能定理:动能定理:3
8、.3.动能定理的适用范围动能定理的适用范围(1)既适用于直线运动,也适用于曲线运动)既适用于直线运动,也适用于曲线运动(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功)既适用于恒力做功,也适用于变力做功合外力所做的总功等于物体动能的变化。合外力所做的总功等于物体动能的变化。注意:注意:动能是标量,具有瞬时性、相对性动能是标量,具有瞬时性、相对性本章小结本章小结4.在用动能定理处理问题时仅关注初、末在用动能定理处理问题时仅关注初、末动能及合力对它的做功情况,不涉及物体动能及合力对它的做功情况,不涉及物体运动的加速度和时间,因此用它处理问题运动的加速度和时间,因此用它处理问题有时很方便有时很方便.作业作业:课本:课本P71 15题做在作业本上题做在作业本上