高中物理动能定理-课件.ppt

1、一、动能一、动能1、物体由于运动而具有的能叫动能、物体由于运动而具有的能叫动能结论：结论：运动物运动物体可对体可对外做功，外做功，质量和质量和速度越速度越大，物大，物体对外体对外做功的做功的能力也能力也越强，越强，动能越动能越大。大。FSV2V1 f外力外力F F做功：做功：FWFS摩擦力摩擦力f做功做功：fWfs外力做的总功：外力做的总功：W()FsfsFf s总22211122mvmvGFN2maav22v12一、动能一、动能1 1、物体由于运动而具有的能叫动能、物体由于运动而具有的能叫动能2 2、公式、公式221mvEk动能是标量动能是标量 22/111smkgmNJ国际单位是焦耳国际单

2、位是焦耳 (J)(Ek)质量越大、质量越大、速度越大，物体的动能就越大速度越大，物体的动能就越大 例题：质量例题：质量10g、以、以0.8km/s的速度飞行的子弹，的速度飞行的子弹，质量质量60kg、以、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动能大？相比，那一个的动能大？子弹：子弹：2-3211mv(10 10)(0.8 1000)3200J22kE 子弹子弹 子弹2211mv60 103000J22kE 运动员运动员 运动员运动员：运动员：友情提示友情提示1、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式有凭有据有凭

3、有据2、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用、速度用m/s FSV2V1 f外力外力F F做功：做功：FWFS摩擦力摩擦力f做功做功：fWfs合力合力所做的所做的功功等于物体等于物体动能的变化动能的变化外力做的总功：外力做的总功：K2K1K=E-E=EW()FsfsFf s总22211122mvmvGFN2maav22v12二、动能定理二、动能定理内容：外力对物体所做的内容：外力对物体所做的总功总功等于物体等于物体动能的变化动能的变化。21222121mvmvW总外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能 初状态动能初状态动能1、

4、合合外力做功。外力做功。2、外力做功之、外力做功之和和。动能动能变化变化和某一过程（始末状态）相对应和某一过程（始末状态）相对应。三、对动能定理的理解：三、对动能定理的理解：a合力对物体做的功的理解合力对物体做的功的理解式子左边的功与右边的动能都是标量式子左边的功与右边的动能都是标量 b.标量性标量性c c对定理中对定理中“变化变化”一词的理解一词的理解W合合0，Ek2_ Ek1 ，Ek 0W合合0，Ek2_ Ek1 ，Ek 0.W合合 F合合Scosq.W合合W1+W2+F1s1 +F2s2 +cosq cos qd.状态与过程的理解状态与过程的理解既适用于既适用于恒力恒力做功，也适合于做功

5、，也适合于变力变力做功。做功。既适合于既适合于直线直线运动，也适合于运动，也适合于曲线曲线运动。运动。e适用范围适用范围f.是一种求功的方法是一种求功的方法.功是过程量功是过程量 动能是状态量动能是状态量动能定理表示了过动能定理表示了过程量等于状态量的程量等于状态量的改变量的关系改变量的关系sFf 例例1、一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞时，达到起飞速度速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的重量的0.02倍（倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力）。求飞机受

6、到的牵引力F。kgm3100.5ms2103.5smv/60GFN1 1找对象（常是单个物体）找对象（常是单个物体）解：对飞机解：对飞机 由动能定理有由动能定理有221mvkmgsFskmgsmvF228.9100.502.0103.5260100.53223 N4108.1sF1F23 3确确定定各各力力做做功功2 2运动情况分析运动情况分析4 4建方程建方程2 2受受力力分分析析Ol例例3 3、19981998年世界杯上，年世界杯上，英阿大战中，希勒和英阿大战中，希勒和巴蒂各踢了一个点球，巴蒂各踢了一个点球，当时统计巴蒂的那脚当时统计巴蒂的那脚点球速度达到了点球速度达到了216Km/h21

7、6Km/h。查阅资料。查阅资料可知足球的质量为可知足球的质量为410410克。求克。求:巴蒂罚点巴蒂罚点球时，对足球做了多球时，对足球做了多少功？少功？答案：答案：738J21222121mvmvW总不涉及不涉及物理运动过程物理运动过程中的中的加速度和时间加速度和时间，而而只与只与物体的物体的初末状初末状态有关态有关，在涉及有关，在涉及有关的力学问题，优先应的力学问题，优先应用动能定理。用动能定理。巩固提高：巩固提高：例例5 5、如图所示，物体从高为、如图所示，物体从高为h h的斜面体的顶端的斜面体的顶端A A由静止开始滑下，滑到水平面上的由静止开始滑下，滑到水平面上的B B点静止，点静止，A

8、 A到到B B的水平距离为的水平距离为S S，求：，求：物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体物体与接触面间的动摩擦因数（已知：斜面体和水平面都由同种材料制成）和水平面都由同种材料制成）解解法法一一:(过程分段法过程分段法)设物体质量为设物体质量为m,斜面长为斜面长为L,物体与接触面间的动摩擦因数为物体与接触面间的动摩擦因数为 ,滑到滑到C点的速度为点的速度为V,从从A滑到滑到C,由动能定理有由动能定理有:DCSlmvmglmghqqcos21cos2而而物体从物体从C滑到滑到B,由动能定理有由动能定理有:shSSSmvmgSCBDCCB221联联 解得解得解法二：（过程整体法）物体从解法二

9、：（过程整体法）物体从A由静止滑到由静止滑到B的过程中，由动的过程中，由动能定理有：能定理有：shSSlmgSmglmghCBCBqqcos0cos而而由由和和式得式得.“三三 同同”：a、力对、力对“物体物体”做功与做功与“物体物体”动能变化中动能变化中”物物体体”要相同，即要相同，即 同一物体同一物体b、由于、由于 和和 中的中的s与与v跟参考系的选取跟参考系的选取有关，应取有关，应取 同一参考系同一参考系FsW 221mvEKc、物体做功的、物体做功的“过程过程”应与物体动能变化的应与物体动能变化的“过程过程”一样，即一样，即 同一过程同一过程21222121mvmvW总（4）动能定理的

10、应用步骤：）动能定理的应用步骤：（1）明确研究对象及所研究的物理过程。）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。功，求出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程根据动能定理列出方程W总总Ek2Ek1（4）求解方程、分析结果）求解方程、分析结果 动能的值是相对的，这是因为速度动能的值是相对的，这是因为速度这个物理量是相对的，对于所选不同的这个物理量是相对的，对于所选不同的参照物，速度的值是不同的，因

11、此动能参照物，速度的值是不同的，因此动能的值也是相对的。的值也是相对的。说说 明明 我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽我们知道，运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。飞机来说，鸟儿的速度就很大。速度越大，撞击的力量就越大。比如一只比如一只0.450.45千克的鸟，撞在速度为每小时千克的鸟，撞在速度为每小时8080千米的飞机千米的飞机上时，就会产生上时，就会产生15001500牛顿的力，要是撞在速度为每小时牛顿的力，

12、要是撞在速度为每小时960960千千米的飞机上，那就要产生米的飞机上，那就要产生21.621.6万牛顿的力。如果是一只万牛顿的力。如果是一只1.81.8千千克的鸟撞在速度为每小时克的鸟撞在速度为每小时 700700千米的飞机上，产生的冲击力比千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机炮弹的冲击力还要大。所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的的“炮弹炮弹”。19621962年年1111月，赫赫有名的月，赫赫有名的“子爵号子爵号”飞机正在美国马里兰飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，

13、飞机从高空栽了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢了下来。事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅。慢翱翔的天鹅。鸟击落飞机鸟击落飞机 在我国也发生过类似的事情。在我国也发生过类似的事情。19911991年年1010月月6 6日，海南海日，海南海口市乐东机场，海军航空兵的一架口市乐东机场，海军航空兵的一架“014014号号”飞机刚腾空而飞机刚腾空而起，突然，起，突然，“砰砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，令人庆幸的是，飞行员凭着顽左前三角挡风玻璃完全破碎，令人庆幸的是，飞行员凭着顽强的意志和娴

14、熟的技术终于使飞机降落在跑道上，追究原因强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上，追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。还是一只迎面飞来的小鸟。瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例，不只发生在鸟与瞬间的碰撞会产生巨大冲击力的事例，不只发生在鸟与飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。如果一只如果一只 1.51.5千克的鸡与速度为每小时千克的鸡与速度为每小时5454千米的汽车相千米的汽车相撞时产生的力有撞时产生的力有28002800多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使多牛顿。一次，一位汽车司机开车行使在乡间公路上，突然，一只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结在乡间公路上，突然，一

15、只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结果冲破汽车前窗，一头撞进驾驶室，并使司机受了伤，可以果冲破汽车前窗，一头撞进驾驶室，并使司机受了伤，可以说，汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。说，汽车司机没被母鸡撞死真算幸运。鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。1.动能：动能：2.动能定理：动能定理：3.动

16、能定理的适用范围动能定理的适用范围212m vkE活页：动能定理（活页：动能定理（1）作业：作业：小结：小结：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。21222121mvmvW总例例6 6、如图，在水平恒力、如图，在水平恒力F F作用下，作用下，物体沿光滑曲面从高为物体沿光滑曲面从高为h h1 1的的A A处运处运动到高为动到高为h h2 2的的B B处，若在处，若在A A处的速度处的速度为为v vA A，B B处速度为处速度为v vB B，则，则ABAB的水平的水平距离为多大？距离为多大？分析：分析：A A到到B B过程中，物体受水平恒过程中，物体受水平恒力力F F，支持力，支持力N N和重力和重力mgmg的作用。三的作用。三个力做功分别为个力做功分别为FsFs，0 0和和-mg(h-mg(h2 2-h-h1 1)启示：动能定理不计运动启示：动能定理不计运动过程中瞬时细节过程中瞬时细节,可用于求解可用于求解不规则的曲线运动问题不规则的曲线运动问题