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课件网) 第一章 功和机械能 第3节 动能和动能定理 我们知道功是能量转化的量度，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化，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。 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。 知识点一：动能 物体动能的大小与哪些因素有关？ 小球速度越大 小球对外做功的能力越强 小球动能越大 小球对方块做正功，小球的动能减小，转化为方块的动能 物体动能的大小与物体的速度有关 小球质量越大 小球对外做功的能力越强 小球动能越大 小球对方块做正功，小球的动能减小，转化为方块的动能 物体动能的大小与物体的质量有关 2.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。 知识点二：恒力做功与动能改变的关系 此实验的装置与“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置基本相同。 1.探究恒力做功与动能改变的关系 实验器材： 实验原理： 用打点计时器测小车的位移s和速度v，用天平测小车的质量m，用钩码给小车提供作用力F,求出恒力所做的功W=Fs和物体的动能Ek=mv2/2，然后进行比较。实验装置如图。 打点计时器、天平、小车、钩码 用细线通过定滑轮连接小车与钩码，纸带通过打点计时器与小车相连。实验中，通过改变钩码数量来改变小车所受拉力的大小，测出需要测的物理量，然后算出每次拉力做的功及相应的小车动能的改变量。比较二者之间的关系，可以得出什么结论？ 实验过程 实验数据处理 合外力做功等于动能的变化 小车质量0.2kg,拉力0.2N 2.理论推导 光滑水平面上一质量为 m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F作用下，发生一段位移l，速度由v1增加到v2(如图)，这个过程中外力做功多少？ v1 a F s v2 F 解答： 外力F做功：W=Fs 、 F=ma 思考：如果考虑摩擦力f，则外力做功与动能的关系又如何呢？ a S v2 v1 F f 知识点三：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 3.对动能定理的理解： 动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。 （1）标量性 （2）对定理中“变化”一词的理解 ①W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek ——— 0 ②W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek——— 0 ＞ ＞ ＜ ＜ 合外力做做正功，则物体动能增加 合外力做做负功，则物体动能减少 （3）动能定理的适用范围及条件： ①既适用于恒力做功，也适用于变力做功。 ②既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ③既适用于单一运动过程，也适用于运动的全过程。 ④动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系.一般以地面为参考系。 动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。 【例题 】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 2.5×103m 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。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。 分析 本题已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引力 ... ...
