8.3 动能和动能定理 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件

新人教版高中物理 必修第二册 第八章 机械能守恒定律 第三节 动能和动能定理 新知导入 我们知道功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力的做功有关吗？ 例如：炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。 本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力的做功的关系。 新知讲解 一、动能的表达式 1、物体由于运动而具有的能量叫做动能。 行驶的汽车、飞行的炮弹、无规则运动的分子等，都具有一定的动能。 新知讲解 为了探究动能的表达式，让我们来分析二个具体问题： 问题1：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？ 2、探究动能的表达式 因为物体没有运动，所以没有动能。 m 新知讲解 问题2：质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力 F 的作用下发生一段位移 L，速度由速度由 v1 增加到 v2 ，外力做功多少？ L v1 v2 物体在恒力作用下运动 F 新知讲解 解：根据牛顿第二定律，有F＝ma 匀变速直线运动的速度与位移的关系式： 得： =ma× 整理后得： W＝FL 从 上 式 可 以 看 出，“ “很 可 能 是 一 个 具 有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功。 新知讲解 （1）动能表达式 在物理学中就用 “ ”这个量表示物体的动能。 ②动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，这是因为：1kg（m/s）2 ＝1N·m＝1 J 说明：①动能只有正值只与速度的大小有关，而与速度的方向无关。 用符号Ek 表示： ③动能具有相对性与参考系的选择有关，一般选地面为参考系。 新知讲解 2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？ 解： 7.6 km/s=7.6×103m/s 答：它的动能是7.3×1010J 思考讨论 新知讲解 二、动能定理 1、动能定理： 可以写成：W ＝ Ek2 － Ek1 这个关系表明，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。这个结论叫作动能定理。 说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中