8.3 动能和动能定理 课件（23张PPT）

第八章 机械能守恒定律 动能和动能定理 掌握动能的表达式和单位，知道动能是标量。 能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理。 理解动能定理，能运用动能定理解决简单的问题。 2 3 1 重点 重难点 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。 动能和力做功有关系吗？ 动能和动能定理 一 如图所示，光滑水平面上质量为m的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2，试推导出这一过程中力F对物体做功的表达式。 W = 12m????22－12m????12 ? 恒力F做功为：W = Fl 根据牛顿第二定律有 F = ma 根据匀变速直线运动速度与位移的关系有 l = ????22?????122???? ? 把 F、l 的表达式代入 W ＝ Fl 中，可得 F 做的功 12m????2是一个具有特定意义的物理量 ? 动能 (1)动能的表达式Ek= 。其单位与 的单位相同，在国际单位制中为 ，符号为 。 (2)动能是 量，没有负值。 (3)动能是状态量，与物体的运动状态相对应。 (4)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度大小不同，动能也不同，一般以地面为参考系。 12mv2 ? 功 焦耳 J 标 动能定理 (1)力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 。 表达式：W= ，也可写成W=Ek2-Ek1。 动能的变化 12m????22-12m????12 ? 如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于_____ _____。 各个力做 功的代数和 W＝ 12m????22-12m????12 ? 对应某一过程合外力的功，过程量 对应某一过程的始、末两个状态的动能，状态量 合外力做的功或外力做功的和 末状态动能与初状态动能之差，即动能的变化量 (2)W与ΔEk的关系：合力做功是物体动能变化的原因。 (3)适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ①合力对物体做正功，即W>0，ΔEk>0，表明物体的末动能大于初动能； ②合力对物体做负功，即W<0，ΔEk<0，表明物体的末动能小于初动能。 ????合 ? W=????合????cosα ? W=Δ????K ? v α (1)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同。(　　) (2)物体的动能不变，所受的合外力必定为零。(　　) (3)合外力对物体做功不等于零，物体的速度一定变化。(　　) × × √ 1.(来自人教教材改编)改变汽车的质量和速度，就可能使汽车的动能发生改变。下列几种情况中，汽车的动能未发生变化的是 A.质量减半，速度增大到原来的2倍 B.速度减半，质量增大到原来的2倍 C.质量减半，速度增大到原来的4倍 D.速度减半，质量增大到原来的4倍 √ 根据动能表达式Ek=12mv2，质量减半，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍，故A错误；速度减半，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的12，故B错误；质量减半，速度增大到原来的4倍，动能变为原来的8倍，故C错误；速度减半，质量增大到原来的4倍，动能保持不变，故D正确。 ? 动能定理的简单应用 二 如图所示，质量为m的物块从固定斜面顶端由静止滑下，已知斜面倾角为θ，物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面高为h，重力加速度为g。 (1)物块在下滑过程中受哪些力的作用？各个力做的功分别为多少？ 受重力、支持力、摩擦力 重力做功为WG=mgh 支持力做功为WN=0 摩擦力做功为Wf=-μmgcos θ·hsin????=-μmghtan????。 ? G FN Ff (2)物块的动能怎样变化？物块到达斜面底端时的速度为多大？ 物块的动能增大 由动能定理得WG+WN+Wf=12mv2-0 得物块到达斜面底端的速度大小v=2????h?2????????htan????。 ? 2.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定 A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的 ... ...