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1、高一物理动能定理本讲稿第一页，共三十页更多资源更多资源 本讲稿第二页，共三十页本讲稿第三页，共三十页本讲稿第四页，共三十页一、动能一、动能1、物体由于运动而具有的能叫动能、物体由于运动而具有的能叫动能更多资源更多资源 本讲稿第五页，共三十页本讲稿第六页，共三十页结论：结论：运运动物体可动物体可对外做功，对外做功，质量和速质量和速度越大，度越大，物体对外物体对外做功的能做功的能力也越强，力也越强，动能越大。动能越大。本讲稿第七页，共三十页FSV2V1 f外力外力F F做功：做功：摩擦力摩擦力f做功做功：外力做的总功：外力做的总功：GFN2maa-=v22v12本讲稿第八页，共三十页一、动能一、动
2、能1 1、物体由于运动而具有的能叫动能、物体由于运动而具有的能叫动能2 2、公式、公式动能是标量动能是标量 国际单位是焦耳国际单位是焦耳 (J)(Ek)质量越大、质量越大、速度越大，物体的动能就越大速度越大，物体的动能就越大 本讲稿第九页，共三十页例题：质量例题：质量10g、以、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量的速度飞行的子弹，质量60kg、以、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，那的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动能大？一个的动能大？子弹：子弹：运动员：运动员：友情提示友情提示1、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式有凭有据
3、有凭有据2、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用、速度用m/s 本讲稿第十页，共三十页FSV2V1 f外力外力F F做功：做功：摩擦力摩擦力f做功做功：合力合力所做的所做的功功等于物体等于物体动能的变化动能的变化外力做的总功：外力做的总功：GFN2maa-=v22v12本讲稿第十一页，共三十页二、动能定理二、动能定理内容：外力对物体所做的内容：外力对物体所做的总功总功等于物体等于物体动能的变化动能的变化。外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能1、合合外力做功。外力做功。2、外力做功之、外力做功之和和。动能动
4、能变化变化和某一过程（始末状态）相对应和某一过程（始末状态）相对应。本讲稿第十二页，共三十页三、对动能定理的理解：三、对动能定理的理解：a合力对物体做的功的理解合力对物体做的功的理解式子左边的功与右边的动能都是标量式子左边的功与右边的动能都是标量 b.标量性标量性c c对定理中对定理中“变化变化”一词的理解一词的理解W合合0，Ek2_ Ek1 ，Ek 0W合合0，Ek2_ Ek1 ，Ek 0.W合合 F合合Scosq.W合合W1+W2+F1s1 +F2s2 +cosq cos q本讲稿第十三页，共三十页d.状态与过程的理解状态与过程的理解既适用于既适用于恒力恒力做功，也适合于做功，也适合于变力
5、变力做功。做功。既适合于既适合于直线直线运动，也适合于运动，也适合于曲线曲线运动。运动。e适用范围适用范围f.是一种求功的方法是一种求功的方法.功是过程量功是过程量 动能是状态量动能是状态量动能定理表示了过程动能定理表示了过程量等于状态量的改变量等于状态量的改变量的关系量的关系本讲稿第十四页，共三十页sFf 例例1、一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速时，达到起飞速度度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力）
6、。求飞机受到的牵引力F。应用应用1：恒力：恒力+直线运动直线运动GFN本讲稿第十五页，共三十页1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。动能定理更简洁明了。解题步骤解题步骤解题步骤解题步骤:1:1、2 2、3 3、4 4sF1F23 3确确定定各各力力做做功功2 2运动情况分析运动情况分析4 4建方程建方程2
7、 2受受力力分分析析本讲稿第十六页，共三十页应用应用2：计算变力做功：计算变力做功例例例例2 2、一质量为、一质量为、一质量为、一质量为 mm的小球，用长为的小球，用长为的小球，用长为的小球，用长为L L的轻的轻的轻的轻绳悬挂于绳悬挂于绳悬挂于绳悬挂于OO点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力点。小球在水平拉力F F作用下，作用下，作用下，作用下，从平衡位置从平衡位置从平衡位置从平衡位置P P点很缓慢地移动到点很缓慢地移动到点很缓慢地移动到点很缓慢地移动到QQ点，点，点，点，如图所示，则拉力如图所示，则拉力如图所示，则拉力如图所示，则拉力F F所做的功为（所做的功为（所做的功为
8、（所做的功为（）A.A.mgLmgLcoscos B.B.mgLmgL(1(1coscos)C.C.FLFLcoscos D.D.FLFL F FOP PQ QlB本讲稿第十七页，共三十页例例3 3、19981998年世界杯上，年世界杯上，英阿大战中，希勒和英阿大战中，希勒和巴蒂各踢了一个点球，巴蒂各踢了一个点球，当时统计巴蒂的那脚当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了点球速度达到了216Km/h216Km/h。查阅资料。查阅资料可知足球的质量为可知足球的质量为410410克。求克。求:巴蒂罚点巴蒂罚点球时，对足球做了多球时，对足球做了多少功？少功？自主活动自主活动答案：答案：738J本讲稿第十八页
9、，共三十页例例4、在、在h高处，以初速度高处，以初速度v0向水向水平方向抛出一小球，不计空气平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为阻力，小球着地时速度大小为（）C应用应用3：曲线运动：曲线运动不涉及不涉及物理运动过程中的物理运动过程中的加速度和时间加速度和时间，而，而只与只与物物体的体的初末状态有关初末状态有关，在涉，在涉及有关的力学问题，优先及有关的力学问题，优先应用动能定理。应用动能定理。本讲稿第十九页，共三十页巩固提高：巩固提高：例例5 5、如图所示，物体从高为、如图所示，物体从高为h h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A A由静止由静止开始滑下，滑到水平面上的开始滑下，滑到水
10、平面上的B B点静止，点静止，A A到到B B的水平距离的水平距离为为S S，求：，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）水平面都由同种材料制成）本讲稿第二十页，共三十页解解法法一一:(过程分段法过程分段法)设物体质量为设物体质量为m,斜面长为斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为物体与接触面间的动摩擦因数为 ,滑到滑到C点的速度为点的速度为V,从从A滑到滑到C,由动能定理有由动能定理有:而而物体从物体从C滑到滑到B,由动能定理有由动能定理有:联联 解得解得本讲稿第二十一页，共三十页解法二：（过程整体法）物体从解法二：
11、（过程整体法）物体从A由静止滑到由静止滑到B的过程中，由动能的过程中，由动能定理有：定理有：而而由由和和式得式得.本讲稿第二十二页，共三十页“三三 同同”：a、力对、力对“物体物体”做功与做功与“物体物体”动能变化中动能变化中”物体物体”要相同，即要相同，即 同一物体同一物体b、由于、由于 和和 中的中的s与与v跟参考系的选取有关，跟参考系的选取有关，应取应取 同一参考系同一参考系c、物体做功的、物体做功的“过程过程”应与物体动能变化的应与物体动能变化的“过程过程”一样，即一样，即 同一过程同一过程本讲稿第二十三页，共三十页（4）动能定理的应用步骤：）动能定理的应用步骤：（1）明确研究对象及所
12、研究的物理过程。）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程动能定理列出方程W总总Ek2Ek1（4）求解方程、分析结果）求解方程、分析结果本讲稿第二十四页，共三十页 动能的值是相对的，这是因为速度这个动能的值是相对的，这是因为速度这个物理量是相对的，对于所选不同的参照物，物理量是相对的，对于所选不同的参照物，速度的值是不同的，因此动能的值也是相对速
13、度的值是不同的，因此动能的值也是相对的。的。说说 明明本讲稿第二十五页，共三十页 我我们们知知道道，运运动动是是相相对对的的。当当鸟鸟儿儿与与飞飞机机相相对对而而行行时时，虽虽然然鸟鸟儿儿的的速速度度不不是是很很大大，但但是是飞飞机机的的飞飞行行速速度度很很大大，这这样样对对于于飞飞机机来来说说，鸟鸟儿儿的的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。比比如如一一只只0.450.45千千克克的的鸟鸟，撞撞在在速速度度为为每每小小时时8080千千米米的的飞飞机机上上时时，就就会会产产生生15001500牛牛顿顿的的力力，要要是是撞撞在在速速度度为为每每小小时时
14、960960千千米米的的飞飞机机上上，那那就就要要产产生生21.621.6万万牛牛顿顿的的力力。如如果果是是一一只只1.81.8千千克克的的鸟鸟撞撞在在速速度度为为每每小小时时 700700千千米米的的飞飞机机上上，产产生生的的冲冲击击力力比比炮炮弹弹的的冲冲击击力力还还要要大大。所所以以浑浑身身是是肉肉的的鸟鸟儿儿也也能能变变成击落飞机的成击落飞机的“炮弹炮弹”。19621962年年1111月月，赫赫赫赫有有名名的的“子子爵爵号号”飞飞机机正正在在美美国国马马里里兰兰州州伊伊利利奥奥特特市市上上空空平平稳稳地地飞飞行行，突突然然一一声声巨巨响响，飞飞机机从从高高空空栽栽了了下下来来。事事后后
15、发发现现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。鸟击落飞机鸟击落飞机 本讲稿第二十六页，共三十页 在在我我国国也也发发生生过过类类似似的的事事情情。19911991年年1010月月6 6日日，海海南南海海口口市市乐乐东东机机场场，海海军军航航空空兵兵的的一一架架“014014号号 ”飞飞机机刚刚腾腾空空而而起起，突突然然，“砰砰”的的一一声声巨巨响响，机机体体猛猛然然一一颤颤，飞飞行行员员发发现现左左前前三三角角挡挡风风玻玻璃璃完完全全破破碎碎，令令人人庆庆幸幸的的是是，飞飞行行员员凭凭着着顽顽强强的的意意志志和和娴娴熟熟的的技技
16、术术终于使飞机降落在跑道上，追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。终于使飞机降落在跑道上，追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。瞬瞬间间的的碰碰撞撞会会产产生生巨巨大大冲冲击击力力的的事事例例，不不只只发发生生在在鸟鸟与与飞飞机机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。之间，也可以发生在鸡与汽车之间。如果一只如果一只 1.5 1.5千克的鸡与速度为每小时千克的鸡与速度为每小时5454千米的汽车相撞时产生的千米的汽车相撞时产生的力有力有28002800多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使在乡间公路上，突然，多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使在乡间公路上，突然，一只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结果冲破汽车前窗，一头撞进驾
17、驶室，一只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结果冲破汽车前窗，一头撞进驾驶室，并使司机受了伤，可以说，汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。并使司机受了伤，可以说，汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。本讲稿第二十七页，共三十页鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。本讲稿第二十八页，共三十页1.动能：动能：2
18、.动能定理：动能定理：3.动能定理的适用范围动能定理的适用范围活页：动能定理（活页：动能定理（1）作业：作业：小结：小结：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。本讲稿第二十九页，共三十页例例6 6、如图，在水平恒力、如图，在水平恒力F F作用下，物作用下，物体沿光滑曲面从高为体沿光滑曲面从高为h h1 1的的A A处运动到处运动到高为高为h h2 2的的B B处，若在处，若在A A处的速度为处的速度为v vA A，B B处速度为处速度为v vB B，则，则ABAB的水平距离为多大的水平距离为多大？分析：分析：A A到到B B过程中，物体受水平恒力过程中，物体受水平恒力F F，支持力支持力N N和重力和重力mgmg的作用。三个力做功分别的作用。三个力做功分别为为FsFs，0 0和和-mg(h-mg(h2 2-h-h1 1)启示：动能定理不计运动启示：动能定理不计运动过程中瞬时细节过程中瞬时细节,可用于求解可用于求解不规则的曲线运动问题不规则的曲线运动问题本讲稿第三十页，共三十页