动能和动能定理2

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时间:2019-05-12

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1、动能和动能定理物体由于运动而具有的能叫做动能学习目标:1.动能的概念及表达式2.动能定理及含义理解3.动能定理的初步应用重点:动能的表达式难点:对动能定理的理解及应用动能与质量和速度的定量关系如何呢?理论探究:动能的表达式一架在水平跑道上的飞机在牵引力的作用下(不记阻力),在起飞跑道上加速运动,速度越来越大,问:(1)从力与运动方面分析,哪些物理量有变化?(2)从功、能方面分析,什么力在做功,什么能发生了变化?飞机动能变化的原因是什么?思考水平面上一物体质量为m,在与运动方向相同的恒力F作用下物体发生一段位移L,速度由增加到(

2、如图),小组合作讨论FFV1V2L1.此过程中力F做的功是多少?2.若此过程中位移未知,如何求力F的功?(水平面光滑)力F做的功等于“”的变化。所以物理学上就把这个具有特定意义的物理量叫动能。结论:对比学习合力F做的功:文字叙述:重力做的功等于“mgh”的变化,这个量就是重力势能重力的功:WG=mgΔh=mgh1-mgh2(Δh=h1-h2)Ek动能的表达式:1.单位:焦耳(J)2.矢标性:标量正值3.状态量一.动能课堂练习我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星,质量为160Kg,做匀速圆周运动的速度为7.0km/s,它的动

3、能是多少?关于动能的理解,下列说法正确的是:A、动能不变的物体,一定处于平衡状态B、动能不可能是负的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、一定质量的物体的加速度为零,其动能不变随堂练习多项选择有了动能的表达式后,前面我们推出的就可以写成这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。表明:力(合外力)在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论就叫做动能定理。二、动能定理内容:力(合力))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。1.物体动能的变化:2

4、.表达式:3.公式中各量的物理意义外力的总功末状态动能初状态动能1、合外力做功。2、外力做功之和。动能变化和某一过程(始末状态)相对应。“=”反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。小组合作讨论1.当力对物体做正功时,物体动能如何变化?2.当力对物体做负功时,物体动能如何变化?物体动能增加物体动能减少例1.一架喷气式飞机,质量m=5×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的位移为L=500m时,达到起飞速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力。三.应用解:由

5、匀变速直线运动的速度位移关系有:由牛顿第二定律有:根据题意中已知条件:解法二:用牛顿运动定律和运动学公式求解把已知代入上面的式子解得:解法一:运用动能定理求解解:飞机的初动能,末动能;合力F做的功根据动能定理:于是有:合力F为牵引力F牵与F阻之差:把已知条件代入上面的式子得:动能和动能定理如果飞机在此过程中,速度由30m/s增加到50m/s,其位移是多少?将质量m=2kg的金属小球从离地面H=2m的高处由静止释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,g取10m/s2.求泥潭对金属小球的平均阻力大小.例2【思路点拨】

6、解答本题时应把握以下三点:(1)明确小球的运动分为两个阶段.(2)分析小球在两个阶段的受力情况.(3)可以有多种做法.hHmgmgf【答案】820N【方法总结】从本例提供的三种解法可以看出,在不涉及加速度和时间的问题中,应用动能定理求解比应用牛顿第二定律与运动学公式求解简单得多;而对物体运动的全过程应用动能定理,则往往要比分段应用动能定理显得更为简捷.因此在应用牛顿运动定律和动能定理时优先选用动能定理.例3、钢球从高处向下落,最后陷入泥中,如果空气阻力可忽略不计,陷入泥中的阻力为重力的n倍,求:钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中

7、的深度h的比值H∶h=?解:画出示意图并分析受力如图示:hHmgmgf由动能定理,选全过程mg(H+h)-nmgh=0H+h=nh∴H:h=n-1.根据解题过程,归纳总结用动能定理解题的一般步骤。小组合作讨论质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1起跳,落水时的速率为v2,运动中遇有空气阻力,那么运动员起跳后在空中运动空气阻力所做的功是多少?V1HV2解:对象—运动员过程---从起跳到落水受力分析---如图示fmg由动能定理例4.课堂小结动能的表达式1.动能的表达式:2.动能的单位:J标量动能定理1.推导过程2.内容:合

8、力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。3.公式表示:W总=△Ek动能定理的应用动能和动能定理课后思考动能和动能定理.完成教材73页例2,并思考:做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,或从一个物体转移到另一个物体的过程。在这道题中,阻力做功,

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