内容正文:
第八章 机械能守恒定律
8.3动能和动能定理
1、明确动能表达式及其含义;
2、会用牛顿定律结合运动学规律推导出动能定理;
3、理解动能定理这些含义,并能利用动能定理解决有关问题。
学习目标
感知动能
感知动能
这些物体动能变化的原因是什么?动能如何定量表述?
外力做功
?
动能的变化
感知动能
物体的质量为 m,在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l,速度由 v1 增加到 v2,如图所示,水平面光滑。推导出力 F 对物体做功的表达式。已知量:v1、v2 和 m。
F
F
l
v1
v2
一、动能的表达式
根据牛顿第二定律 F = ma
动能
初态和末态的表达式均为“ ”,这个“ ”代表什么?
4. 说 明:
(1) 动能是标量,只有大小没有方向。
(2) 动能只有正值,没有负值。
(3) 动能是状态量,动能与瞬时速度的大小相对应。
(4) 动能具有相对性。
1. 定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2. 表达式:
3. 单位:焦(J)
动能的表达式
力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,这个结论叫做动能定理。
力做的功与物体动能变化关系
二、动能定理
W = Ek2 - Ek1
1、如果物体受到几个力的共同作用,动能定理中的力对物体做的功W即为合力做的功,它等于各力做功的代数和。
2、这里,动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运 动的情况下得到的。 当物体受变力作用,或做曲线运动时, 我们可以采用把整个过程分成许多小段,认为物体在每小 段运动中受到的是恒力,运动的轨迹是直线,把这些小段 中力做的功相加,这样也能得到动能定理。
说明
(1)因果关系: 前因后果
(2)数量关系: 功能互求
(3)同一性: l 与v 相对同一参考系---通常选地面
①W>0, Ek2 Ek1 , △ Ek 0
②W<0, Ek2 Ek1 , △ Ek 0
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加深拓展
例、一架喷气式飞机,质量 m 为