8.3动能和动能定理 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共22张PPT)

(课件网) 第八章 机械能守恒定律 第3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？ F L v1 v2 物体在恒力作用下运动 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 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，动能定理中的力对物体做的功 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。 Ek2 ：末动能， Ek1 ：初动能。 新知讲解 2、从动能定理的角度来理解功能关系 新知讲解 尝试1：计算竖直上抛运动 从地面以速度v竖直上抛一物体在高度h处的速度大小是多少？ 尝试2：计算平抛运动的落地速度 在高度为h的地方以速度v平抛一质点，求落地速度？ 尝试3：求刹车距离 速度v行驶的汽车 汽车与地面的摩擦系数为μ 求刹车后行驶的距离。 尝试4：求摆的最低点速度 将一长度为L的摆，拉至水平高度，静止释放，运动到最低点的速度大小 的速度大小？ 1.关于对动能的理解，下列说法正确的是（ ） A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B．动能总为正值 C．一定质量的物体，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 2.下列各种物体的运动，动能保持不变的是（ ） A．物体作匀速直线运动 B．物体作匀加速直线运动 C．物体作匀速圆周运动 D．物体作平抛运动 3.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能（ ） A．与它下落的距离成正比 B．与它下落距离的平方成正 C．与它运动的时间成正比 D．与它运动的时间平方成正比 4.质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能（ ） A．与它通过的位移成正比 B．与它通过的位移的平方成正比 C．与它运动的时间成正比 D．与它的运动的时间的平方成正比 5.下列说法正确的是（ ） A．物体所受合力为0，物体动能可能改变 B．物体所受合力不为0，动能一定改变 C．物体的动能不变，它所受合力一定为0 D．物体的动能改变，它所受合力一定不为0 6.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是（ ... ...