人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律—— 7.7动能和动能定理

7．7动能和动能定理 1．知道动能的定义、单位和表达式，理解动能的特点；2．能根据牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理；3．掌握用动能定理解题的步骤；学习目标 复习引入：物体动能表达式中可能包含v2这个因子。探究动能的决定因素 探究动能的决定因素 设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如何用m和v表示力F做的功。探究动能的决定因素 根据牛顿第二定律探究动能的决定因素 从上面式子可以看出，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时和过程开始时的差，刚好等于力对物体做的功，所以应该是我们寻找的动能的表达式。功的表达式为：探究动能的决定因素 1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能2.动能的大小：3.单位：焦（J）一、动能动能 4.说明：（1）动能是标量，动能只有正值，没有负值。（2）动能是状态量，公式中的v是瞬时速度。（3）动能具有相对性，一般取地面为参考系。动能 水的动能 导弹的动能 动能的相对性 例1.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2倍，乙的质量是甲的2倍B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动CD 动能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末态的动能初态的动能W合=-mv1212mv2212动能定理：力在一个过程中对物体所做的功等于物体动能的变化。求总功的方法？ 例1.一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，当起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度v＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的k倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力。 解题： 1.选择研究对象，分析研究对象的受力情况。2.计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负。3.明确物体在运动过程中始、末状态，及动能的大小。4.根据动能定理，列出具体方程式。5.代入数值，计算结果。关键：1.正确计算物体所受外力做的总功；2.明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。解题步骤动能定理 解：①牛顿定律及运动学公式②动能定理 说明①动能定理的优点是不必追究全过程的运动性质和状态变化的细节，解题时优于牛顿运动定律。动能定理 例题2.一铅球从高出地面H米处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面后陷入地面h米深处停止，若球的质量为m，求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力？hH 解法一：分段列式自由下落：沙坑减速：解法二：全程列式V ②W为合力做的总功，在某一过程中，各力的功可以是同时的，也可以是不同阶段的，运用动能定理有分段列式法和全程列式法。说明动能定理 例题3.某人从距地面25m高处斜上抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：(1)人抛球时对小球做多少功？(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少？V0HV 解：(1)人抛球：(2)球在空中：注意：列式时要注意W合和△Ek的正负代入数据解得所以克服阻力做了17.2J的功 ③动能定理即适用于直线运动，也适用于物曲线运动的；即适用于恒力做功，也适用于变力做功，动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法。说明动能定理 1.动能：物体由于运动而具有的能。2.动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。