8.3動(dòng)能和動(dòng)能定理課件高一下學(xué)期物理人教版

天基武器思考討論鎢是一種金屬，元素符號(hào)是W，具有硬度高，熔點(diǎn)高（3400℃），常溫下不受空氣侵蝕。密度為19.35g/cm3為什么從太空落下的鎢棒威力堪比核彈能夠毀滅倫敦？運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，速度越快，動(dòng)能越大，破壞力就越強(qiáng)。什么是動(dòng)能？動(dòng)能和動(dòng)能定理第八章

機(jī)械能守恒定律第3節(jié)

溫故知新

我們知道重力做功對(duì)應(yīng)于重力勢(shì)能的變化，那么動(dòng)能和力的做功有關(guān)嗎？

【例】

光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。試求這個(gè)過程中合外力做的功。（F、l未知）解：根據(jù)牛頓第二定律，有:

F＝ma

速度與位移的關(guān)系式：得：=ma×整理得：

W＝FL跟初始時(shí)刻的速度v1有關(guān)跟結(jié)束時(shí)刻的速度v2有關(guān)都是的式子是一個(gè)具有特定意義的物理量。

跟初中學(xué)習(xí)的動(dòng)能的定性分析的情況核對(duì)一下，物體的質(zhì)量越大，速度越大，就越大，恰與前面問題所描述的動(dòng)能的特征一致。動(dòng)能1.定義：3.單位：2.公式：4.性質(zhì)：物體由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能量。焦耳（J）1J=1kg·m2/s2

一、動(dòng)能（Ek）①標(biāo)矢性：動(dòng)能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，與物體的速度方向無(wú)關(guān)．例：兩物體質(zhì)量相同，v1=10m/s，v2=-10m/s，動(dòng)能是否相同？動(dòng)能相同一、動(dòng)能（Ek）4.性質(zhì)：①標(biāo)矢性：動(dòng)能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，與物體的速度方向無(wú)關(guān)．思考：物體動(dòng)能不變是否說明物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)？動(dòng)能不變速度大小不變（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）不一定②瞬時(shí)性：動(dòng)能是狀態(tài)量，對(duì)應(yīng)物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。V是瞬時(shí)速度物體速度變化，物體動(dòng)能變化，動(dòng)能不一定變化速度一定變化一、動(dòng)能（Ek）4.性質(zhì)：①標(biāo)矢性：動(dòng)能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，與物體的速度方向無(wú)關(guān)．②瞬時(shí)性：動(dòng)能是狀態(tài)量，對(duì)應(yīng)物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。V是瞬時(shí)速度選取不同的參考系，物體的速度不同，動(dòng)能也不同，一般以地面為參考系．③相對(duì)性：5.物體動(dòng)能的變化：一、動(dòng)能（Ek）加速減速

【例】

光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。試求這個(gè)過程中合外力做的功。解：根據(jù)牛頓第二定律，有:

F＝ma

速度與位移的關(guān)系式：得：=ma×整理得：

W＝FL若地面粗糙上式是否還成立呢？

【例】

粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物體，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定為f，試求這個(gè)過程中合外力做的功。解：根據(jù)牛頓第二定律，有:

F-f＝ma

速度與位移的關(guān)系式：得：=ma×整理得：

W＝(F-f)L若不是直線運(yùn)動(dòng)上式是否還成立呢？

【例】

質(zhì)量為m的物體，沿一段曲線運(yùn)動(dòng)，速度由v1增加到vN，試推導(dǎo)這個(gè)過程中合外力做的功與速度的關(guān)系。解：1→2：上式疊加整理得：

2→3：(N-1)→N：······

微分思想（化曲為直）紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象背后隱藏著簡(jiǎn)單的規(guī)律Fv1Fv2l情景1GFNlFv2Fv1ffGFN情景2情景3演繹推理

演繹推理是從一般性結(jié)論推出個(gè)別性結(jié)論的方法，即從已知的某些一般原理、定理、法則、公理或科學(xué)概念出發(fā)，推出新結(jié)論的一種思維活動(dòng)。比如，在“動(dòng)能定理”的推導(dǎo)過程中，我們是將牛頓第二定律作為已知的知識(shí)來(lái)考慮，然后經(jīng)歷一系列數(shù)學(xué)推導(dǎo)，從而得到新的結(jié)論—?jiǎng)幽芏ɡ?。二、?dòng)能定理1.內(nèi)容：力（合力）)在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。2.表達(dá)式：末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能二、動(dòng)能定理2.表達(dá)式：末狀態(tài)動(dòng)能初狀態(tài)動(dòng)能說明：①W指合力做的功即：W合=?Ek②“=”號(hào)含義等值關(guān)系：物體的動(dòng)能變化量等于合力對(duì)它做的功因果關(guān)系：合力做功是動(dòng)能變化的原因。W合=0物體動(dòng)能不會(huì)改變W合≠0物體動(dòng)能必改變二、動(dòng)能定理W合>0合力做正功動(dòng)能增加量等于合力做的功動(dòng)能增加合力做負(fù)功W合<0動(dòng)能減少動(dòng)能減少量等于克服合力做的功功能關(guān)系例題1一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m

時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。2、動(dòng)能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)問題，而牛頓運(yùn)動(dòng)解決這樣一類問題非常困難．1、動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，用它來(lái)處理問題要比牛頓定律方便．動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)有哪些呢?①確定研究對(duì)象。②進(jìn)行受力情況，明確各力做功的正負(fù)。③找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)能④根據(jù)動(dòng)能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、說明或討論。用動(dòng)能定理解決問題的一般步驟