8.3 动能和动能定理 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第3节 动能和动能定理 学习目标 1.通过力对物体做功的分析确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。 2.能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理。 3.理解动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象或者解決实际问题。 2 复习回顾 质量、速度 物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。 物体的动能与哪些因素有关？ 新课引入 炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。 思考：如何改变物体的动能？ 这种情况下推力对物体做了功。 你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？ 这对于定量研究动能有什么启发呢？ 新课教学 质量为的某物体在光滑水平面上运动，在于运动方向相同的恒力作用下发生一段位移，速度由增大到，则恒力做功与物体质量、速度间的关系式是怎样的？ F F a v1 v2 ②物体的加速度多大? ③物体的初速、末速、位移之间有什么关系? ①力对物体所做的功。 a= 新课教学 ④结合上述三式推导得出功与质量、初、末速度有怎样的关系。 新课教学 一、动能 物体的动能等于物体质量与速度的二次方乘积的一半. 2.公式： = 1.定义： 3.单位： 焦耳（J） 4.标矢性： 动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关． 1J=1kg·m2/s2 5.相对性： 由于瞬时速度与参考系有关，所以也与参考系有关。在一般情况下，如无特殊说明，则取大地为参考系。 新课教学 思考1：动能发生变化速度一定变吗？ 思考2：速度发生变化动能一定变吗？ 一定，速度大小一定变 不一定，只改变速度方向 例1.(多选)对动能的理解，下列说法正确的是（ ） A.凡是运动的物体都具有动能 B.动能像重力势能一样有正负 C.质量一定的物体，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 √ √ 典例精析 新课教学 新课教学 二、动能定理 2.公式： 1.内容： 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。 为合外力总功 3. 适用范围： 既适用于恒力做功，也适合于变力做功。 既适合于直线运动，也适合于曲线运动。 （合外力做的功等于动能的变化量。） 4. 功能关系： 合力做正功，动能增大；合力做负功，动能减小。 例2.下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系，正确的是( ) A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 C.物体所受的合外力做功，它的速度大小一定发生变化 D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零 √ 典例精析 新课教学 应用 1.做变加速运动或曲线运动的物体常用动能定理研究． 2.当不涉及加速度、时间的计算时，做匀变速直线运动的物体也常用动能定理研究． 3.变力做功、多过程等问题可用动能定理分析、计算． 新课教学 解题步骤 1.选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程。 2.对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和。 3.明确物体在初、末状态的动能。 4.列出动能定理的方程，结合其他必要的解题方程，求解并验算．　 例：一架喷气式飞机，质量为，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到时，速度达到起飞速度。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的。取 ，求飞机平均牵引力的大小。 典例精析 l x o 以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用设,起飞速度为。 典例精析 动力学方法： 联立得： l x o 以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用设,起飞速度为。 典例精析 动能定理： 联立得： l x o W牵＝Fl W阻＝-kmgl Fl – kmgl = 例：人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实如图所示。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为,方向都与竖直方向成,重物离开地面后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为取求: (1)重物刚落地时的速度是多大? (2)重物对地面的平均冲击力是多大? 典例精析 设拉力为，阻力位，质量为,刚落地瞬间速度为,停止施力时重物离地面的高度为，陷入地面的深度为 解： （1） 典例精析 （2） 解得： =8.3×103N 谢谢观看！ 21 $