内容正文:
人教版 高中物理
第三节 动能和动能定理
课前回顾
1、动能的概念及表达式:
2、动能定理的内容及表达式:
3、动能定理的适用范围:
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;
既适用于直线运动,也适用于曲线运动
学习目标
1.理解动能的概念。
2.熟练计算物体的动能。
3.会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤。
导入课题
传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流。
同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理。
(一)动能的表达式
设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。
1.力F对物体所做的功是多大?
2.物体的加速度是多大?
3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?
推导:这个过程中,力F所做的功为W=Fl
根据牛顿第二定律F=ma
而
=2al,即l=
把F、l的表达式代入W=Fl,可得F做的功W=
也就是W=
总结
1.动能的表达式:EK= mv2.
2.动能对应物体的运动状态,是状态量。
3.动能的标矢性:标量。
4.动能的单位:焦(J)。
练一练
1、关于对动能的理解,下列说法正确的是(ABC)。
A.动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能
B.动能总为正值
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
(二)动能定理
有了动能的表达式后,前面我们推出的W=
就可以写成W=Ek2—Ek1=
其中Ek2表示一个过程的末动能
Ek1表示一个过程的初动能
1.动能定理的内容: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。
2.动能定理的表达式:W=
拓展
对动能定理的理解:
①公式中的W指合外力做的功,也就是总功。
②动能变化量为标量,即末状态的动能减去初状态的动能。
③总功的计算方法,既可以先求合力,再求合力的功;也可以先求出各个力的功,再求功的代数和。
总结
1.物体由于运动而具有的能叫动能,动能可用Ek来表示,物体的动能等于物体的质量与物体速