四节动能动能定理.ppt

第四节 动能 动能定理,授课人：杜猛,课前回顾,对于功和能的关系，要知道功是能量转化的量度，可以从三个层次来理解它：,一、能量有多种不同的形式，不同形式的能量之间可以互相 转化。,二、不同形式能量之间的转化是通过做功来实现的，即做 功的过程就是能量转化的过程。,三、做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式， 即功是能量转化的量度。,动能 动能定理,一、动能,、概念：物体由于运动而具有的能量。,【定性讨论动能的影响因素】,B：实验：高度相同，质量不同,A：实验：高度不同，质量相同,物体高度越大，推越远,质量越大的物体，推越远,现象：,现象：,物体的质量越大，速度越大，其动能就越大。,实验结论：,B,B,B,B,【定量研究动能的大小】,、定义：,在光滑水平面上，一个物体质量为m，初速度为 ，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增加到 。,在这一过程中，力F做的功w=FS.,据牛顿第二定律：F=ma;又 根据运动学公式,物理学中把物体的质量与它的速度平方乘积的一半定义为物体的动能，用Ek表示，即：,有,由此可得：,，,即,定义：,、性质,（）动能是描述物体运动状态的物理量。,（）动能是标量，只有大小，没有方向。,（）单位：“焦耳” （J ）。,（）动能具有瞬时性，式中的v为瞬时速度；,赛车本身的质量并不很大，但由于它的行使速度极快，所以它仍具有很大的动能，无论与什么东西相撞， 都可能发生严重事故。,质量是173千克的人造卫星，当其运行速度为.千米秒时，它的动能约为4.48 焦。,、内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。,、推导：,、数学表达式：,W=Ek-Ek,、含义：,为外力做功的代数和,即合力所做的功。,二、动能定理,表示末动能 ， 表示初动能 。,W合 =Ek = Ek末 - Ek初,、动能定理表示外力所做的功等于动能的变化量。其外力可以是一个力，也可以是几个力的合力。,、当外力做正功时，末动能大于初动能，动能增加。当外力做负功时，末动能小于初动能，动能减少。当W=0时，外力对物体不作功或做功代数和为零，物体的动能不变。,、动能定理只涉及到外力做功的代数和及物体初末两状态的动能；而不涉及到运动的过程。运动过程中的各细节情况，如a，t等都不需要考虑。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力情况下，动能定理应用更加广泛。,三、动能定理讨论,、适用范围：既适用于直线运动和物体受恒力的情况，又适用于曲线运动和物体受变力的情况；,一架喷气式飞机，质量5× kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3× 时，达到起飞速度v60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02)，求飞机受到的牵引力.,四、动能定理应用,解：初动能 ，末动能,外力所做的总功,由动能定理 可得,=0,=,所以,，带入数值得：,、确定研究对象,明确它的运动过程，同时确定物体的初动能和末动能。 、分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功, 是正功还是负功; 、明确初状态和末状态的动能(可分段、亦可对整个 运动过程). 、用 列方程求解.,应用动能定理解题的步骤：,练一练,、改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变， 在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？,A、质量不变，速度增大到原来的倍,B、速度不变，质量增大到原来的倍,C、质量减半，速度增大到原来的倍,D、速度减半，质量增大到原来的倍,（倍）,（倍）,（倍）,（不变）,练一练,、质量为g以.km/s的速度飞行的子弹，质量为 kg、以m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪 一个的动能大？,解：,子弹的动能为：,人的动能为：,（J）,（J）,可见，子弹的动能比较大,谢谢！再见！,