动能和动能定理.

7动能和动能定理物体由于运动而具有的能量叫做动能。在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道龙卷风海啸风力发电m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位：焦耳（J）Ek＝mv2二.动能与物体的质量和速度有关思考：物体的动能与哪些因素有关？是什么样的关系？我们对动能的表达式Ek＝mv2/2的理解1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。关于动能的理解，下列说法正确的是：A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂练习探究物体动能表达式设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？lFv1v2推导F做功表达式的过程W=FLL=(v22－v12)/2aa=F/mW=?结果与思考初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？W＝mv22－mv12末态初态二、动能定理1.合外力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理.KEmvmvW21222121合2.动能定理的理解及应用要点:(1)等式的左边为各个力做功的代数和，正值代表正功，负值代表负功。等式右边动能的变化，指末动能EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差.(2).对于直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功，同时做功、分段做功等等都适用。是普遍适用的(3)动能是标量，只有正值，但△Ek有正负之分。当外力做正功时，W0，故△Ek0，即Ek2Ek1动能增加。当外力做负功时，W0，故△Ek0，即Ek2Ek1动能减少。“三同”：a、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同，即同一物体b、由于和中的L与v跟参考系的选取有关，应取同一参考系cosFlW221mvEKc、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即同一过程21222121mvmvW总思考与讨论（一）如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么？合力所做的总功。动能定理表述为：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。多个力作用W合＝Ek2－Ek1W合＝Ek2－Ek1W合＝mv22/2－mv12/2W=W1+W2+W3+…W=F合lcosα思考与讨论（二）动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：1.明确对象和过程：（通常是单个物体）2.作二分析：⑴受力分析，确定各力做功及其正负⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能3.由动能定理列方程：W合＝mv22/2－mv12/2sFf例1、一架喷气式飞机，质量，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为时，达到起飞速度。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力F。kgm3100.5ms2103.5smv/60应用1：恒力+直线运动GFN1找对象（常是单个物体）解：对飞机由动能定理有221mvkmgsFskmgsmvF228.9100.502.0103.5260100.53223N4108.1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。sF1F23确定各力做功4运动情况分析5建方程2受力分析一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：A.mgLcosθB.mgL(1－cosθ)C.FLcosθD.FL应用2：变力做功fGGHh分析：小球的下落过程根据受力情况可分为两段：应用3：多过程1.一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。因此可以分两段求解，也可以按全过程求解接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。接触地面前（2）全过程：解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，根据动能定理有0212mvmgH2210mvfhmgh0fhhHmg解得：hHmgf1（1）分段求解设小球在接触地面时的速度为v，则接触地面后GfGHh此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！