必修2 8.3 動(dòng)能和動(dòng)能定理 課件

8.3

動(dòng)能和動(dòng)能定理第八章機(jī)械能守恒定律

人教版（2019）必修第二冊(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過力對(duì)物體做功的分析，確定動(dòng)能的表達(dá)式，加深對(duì)功能關(guān)系的理解。2.能夠從功的表達(dá)式、牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)能定理。3.理解動(dòng)能定理。

能用動(dòng)能定理解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象或者解決實(shí)際問題。動(dòng)能概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。什么是動(dòng)能？實(shí)例一：v導(dǎo)入新課思考：物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？質(zhì)量速度實(shí)例二

磁懸浮列車在牽引力的作用下（不計(jì)阻力），速度逐漸增大。思考：列車的動(dòng)能如何變化？變化的原因是什么？下面從外力做功入手，探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量、速度具體關(guān)系。情景1光滑水平面上質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。求：力F對(duì)物體做的功（用m、v１、v2表示）。Fv1Fv2l根據(jù)牛頓第二定律有:

F

＝ma得：整理得：=ma×WF＝Fl一、動(dòng)能的表達(dá)式末態(tài)初態(tài)速度與位移的關(guān)系式：【解析】情景2

粗糙水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，受到的摩擦力為f，物體速度由v1增加到v2。求：合力對(duì)物體做的功（用m、v1、v2表示）。lFv2Fv1ff

根據(jù)牛頓第二定律有:

F-f＝ma速度與位移的關(guān)系式：得：整理得：=ma×W合＝(F-f)l末態(tài)初態(tài)【解析】1.動(dòng)能概念：物體由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能量。2.表達(dá)式：3.標(biāo)量、狀態(tài)量計(jì)算時(shí)，取速率代入運(yùn)算分析總結(jié)練習(xí)1關(guān)于動(dòng)能的理解,下列說法正確的是(

)A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其動(dòng)能不斷變化B.重力勢(shì)能可以為負(fù)值,動(dòng)能也可以為負(fù)值C.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化,但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)AＤCB√參考答案C1.內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。2.表達(dá)式W總

=Ek末

-Ek初

=?Ek動(dòng)能變化狀態(tài)量二、動(dòng)能定理

等值關(guān)系:某物體的動(dòng)能變化量總等于合力對(duì)它做的功。

因果關(guān)系:合力對(duì)物體做功是引起物體動(dòng)能變化的原因。

單位相同:國(guó)際單位都是焦耳。合力做正功W>0合力做負(fù)功W<0動(dòng)能增加?Ek>0動(dòng)能減少?Ek<0?Ek=W合Ek初-Ek末=-W總物體克服合外力做的功理解：公式中等號(hào)的意義3.動(dòng)能定理的適用范圍：(1)恒力做功或變力做功(2)直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)；(3)單個(gè)物體或多個(gè)物體系統(tǒng)；(4)單過程或多過程。啟發(fā)：間接法求解變力的功練習(xí)2

下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合外力做功與動(dòng)能、速度變化的關(guān)系，正確的是

（

）A.物體做變速運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，動(dòng)能一定變化B.若合外力對(duì)物體做功為零，則合外力一定為零C.物體所受的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零C

例題1一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m

=7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移l達(dá)到2.5×103m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v

=80m/s，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2，求飛機(jī)受到的牽引力。新課講授v0=0m/sv=80m/sl=2.5×103mFFfFNG解2：取飛機(jī)為對(duì)象，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。解1：取飛機(jī)為對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理：又Ff=0.02mg解得F=1.04×105N例題2

人們有時(shí)用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時(shí)通過繩子對(duì)重物各施加一個(gè)力，力的大小均為320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cos370＝0.8。求：

⑴重物剛落地時(shí)的速度是多大？⑵重物對(duì)地面的平均沖擊力是多大？解：(1)兩根繩子對(duì)重物的合力大小為：故甲至丙只有繩子的拉力做功，由動(dòng)能定理得：解得：解：（2）由丙到丁的過程中，由動(dòng)能定理得：解得：思考：第二問能否取全程？例題2

人們有時(shí)用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時(shí)通過繩子對(duì)重物各施加一個(gè)力，力的大小均為320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求：

⑴重物剛落地時(shí)的速度是多大？⑵重物對(duì)地面的平均沖擊力是多大？

應(yīng)用動(dòng)能定理解題一般步驟：

應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性1.明確對(duì)象和過程4.由動(dòng)能定理列方程3.運(yùn)動(dòng)分析，確定初、末速度,明確初末狀態(tài)的動(dòng)能。2.受力分析，確定各力做功及其正負(fù)，計(jì)算總功。2.不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間1.只考慮初末狀態(tài)總結(jié)：3.單位：焦耳（J）

1.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能1.內(nèi)