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课件网) 第三节 动能和动能定理 第八章 机械能守恒定律 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 素养目标 1.知道动能的表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能 2.理解动能定理的含义,会推导动能定理 3.能应用动能定理解决实际问题 物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。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。 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? 新课讲解 扔出去的保龄球 能够撞到许多静止的球瓶 大力抛出的铅球可以飞很远 大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关 研究物体的动能离不开对力做功的分析 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v1 增加到v2 m F v1 v2 l m F v1 v2 l F 1.定义:物体由于物体运动而具有的能量。 3.单位:焦耳(J) 1 J = 1 kg·m2/s2 2.表达式: 4.标量:遵从代数运算法则,且只有正值。 5.状态量:对应某一时刻或某一位置,动能具有相对性。 一、动能的表达式 对于质量一定的物体 (1)动能变化,速度是否一定变化? (2)速度变化,动能是否一定变化? 6. 动能的变化: v v v 否 是 ΔEk = Ek末Ek初 = Ek末Ek初 问题 问题 2016年8月16日,我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”,它的质量为631kg,某时刻它的速度大小为7.6 km/s,此时它的动能是多少? 动能定理 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。 W合=Ek2-Ek1 合力的功 末动能 初动能 2. 表达式: W合=ΔEk 二、动能定理 动能定理在曲线运动和变力做功情况下仍然适用。 (1)合力做正功,即W合>0,Ek2>Ek1 ,动能增大 (2)合力做负功,即W合<0,Ek2<Ek1 ,动能减小 W合=Ek2-Ek1 一架喷气式飞机,质量 m 为 7.0×104 kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103 m 时,速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中,飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 1/50 。g 取 10 m/s2,求飞机平均牵引力的大小。 F牵 x v F阻 l O 经典例题 解:以飞机为研究对象, 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1=0,末动能 ,合力 F合 做的功 根据动能定理 ,有 由于 把数值代入后得到 研究对象 确定初末状态,分析该过程中各力做的功及动能变化。 根据动能定理列方程求解。并对结果进行必要的讨论。 研究过程 灵活选择研究过程 一般研究单个物体 不要漏掉重力做功 运动分析 受力分析 注意各力做功的正负情况 【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。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320 N,方向都与竖直方向成37°,重物离开地面30 cm后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg, g取10 m/s2, cos 37°=0.8。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? (1)两根绳子对重物的合力 F合= 2 F cos 37°=2×320×0.8 N=512 N 由A至E的过程中,应用动能定理可得 (2)由E到F的过程中,应用动能定理可得 重物落地时的速度大小为2.5 m/s, 对地面的平均冲击力的大小为8.3 × 103 N H B A mg T合 mg C D E F 运用动能定理解决实际问题 下抛 v0 平抛 v0 上抛 v0 h 【问题】:这三个过程哪个过程中重力做功多呢?三个小球末速度的大小关系呢?(不计空气阻力) 一样多!末速度大小相等! 物块沿光滑曲面下滑 v 物块沿光滑斜面下滑 解:在物块下滑的过程中,受力如图 ... ...