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1、7 7动能和动能定理第七章第七章 机械能守恒定机械能守恒定律律高中物理高中物理 人教版人教版 必修二必修二龙卷风龙卷风海啸海啸风力发电风力发电 物体由于物体由于运动运动而具而具有的能量叫做动能。有的能量叫做动能。思考思考：物体的动能大小与哪些因素有关：物体的动能大小与哪些因素有关？mm速度相同时，速度相同时，质量越大，质量越大，物体的动能物体的动能越大越大mm质量相同时，质量相同时，速度越大，速度越大，物体的动能物体的动能越大越大 结论：结论：物体的质量越大，速度越大，它的动能就物体的质量越大，速度越大，它的动能就 越大。越大。 那么，动能与物体的质量和速度之间有什么定量那么，动能与物体的质量
2、和速度之间有什么定量的关系呢？的关系呢？探究动能的表达式探究动能的表达式重力做功重力做功WG重力势能重力势能mgh弹力做功弹力做功WF外力做功外力做功 w w弹性势能弹性势能kx2/2动能表达式？动能表达式？探探究究物物体体动动能能表表达达式式在光滑的水平面上有一个质量为在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由的作用下发生一段位移，速度由v1增加增加到到v2，试寻求这个过程中力试寻求这个过程中力F做的功与做的功与物体质量物体质量m和和v1、v2的关系？的关系？探探究究物物体体动动能能表表达达式式结结果果与与思
3、思考考初状态和末状态的表达式均为初状态和末状态的表达式均为“mv2/2”，这个，这个“mv2/2”代表什么？代表什么？W mv22 mv12末状态初状态mm为物体的质量为物体的质量为物体的质量为物体的质量v v为物体的瞬时速为物体的瞬时速为物体的瞬时速为物体的瞬时速度度度度单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳单位：焦耳（J J）Ek mv2动能动能对动能的表达式对动能的表达式Ek kmv2/2的理解的理解1 1、动能是、动能是标量标量，且只有，且只有正值正值，动能只与物体的速，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。度大小有关，与速度方向无关。2 2、动能是、动能是状态量状态量. .V V是是瞬
4、时速度瞬时速度。在某一时刻，物。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3 3、动能具有、动能具有相对性相对性，对不同的参考系，物体速度，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。地面为参考系研究物体的运动。我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg173kg，运动速度为，运动速度为 7.2 km/s7.2 km/s, ,求它的动能是多少求它的动能是多少? ?关于动能的理解，下列说法正确的是：关于动能的理解，
5、下列说法正确的是： A A、一定质量的物体，速度变化时，动能一一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。定变化。B B、一定质量的物体，速度不变时，动能一一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D D、一定质量的物体，动能不变时，速度一一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。定不变。随随堂堂练练习习下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是 ( )A甲的速度是乙的甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的倍，乙的质量是甲的2倍倍B甲的质量是乙的甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍C
6、甲的质量是乙的甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的倍，乙的速度是甲的2倍倍D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运质量相同，速度大小也相同，但甲向东运 动，乙向西运动动，乙向西运动CD定义：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。动能定理改改写写思考与讨论思考与讨论 如果物体同时受到多个力作用,动能定理中的W的物理意义又是什么呢？ 动能的表达式动能的表达式动能定理W合合Ek2Ek1合力做合力做的功的功末状态的动能末状态的动能初状态初状态的动能的动能W合合= = - -mv1212mv2212动能定理：合力对物体所做的动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。功等于物体动
7、能的变化。1、合力做正功，即、合力做正功，即W合合，Ek2Ek1 ，动能增大，动能增大2、合力做负功，即、合力做负功，即W合合，Ek2Ek1 ，动能减小，动能减小思考：思考： 合力做功时动能如何变化？合力做功时动能如何变化？对动能定理的理解对动能定理的理解总功总功末动能末动能初动能初动能 动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程转化的过程 等号并不意味着等号并不意味着“功转化成动能功转化成动能”，而是，而是“功引起动能的功引起动能的变化变化”。体会。体会“功是能量转化的量度功是能量转化的量度”动能定理动能定理:牛顿运动定律牛
8、顿运动定律:课本例题一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程中从静，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时，速度达到起飞时，速度达到起飞速度速度v=60m/s。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。）。求飞机受到的牵引力。F合合= =F- -F阻阻= =F- - kmg = =ma 分别用牛顿分别用牛顿运动定律和运动定律和动能定理求动能定理求解解a2lv2由由 v2v02 = =2al 得得 由动能定理得由动能定理得由由 得得F=
9、 = + + kmg2lmv2F= = + + kmg2lmv2W合合= =（F- -F阻阻）l = =（F- -kmg）l = =mv212FF阻阻Nmg-0解题步骤1、明确研究对象及所研究的物理过程。、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、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。所做的功，求出这些力的功的代数和。3、确定始、末态的动能。、确定始、末态的动能。 根据动能定理列出方程根据动能定理列出方程W合合Ek2- -Ek14、求解方程、分析结果、求解方程、分析结果动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，用动能定理处理问题比牛顿定律方便用动能定理处理问题比牛顿定律方便
