7.动能和动能定理
7.动能和动能定理
L能够在探究功与速度变化的关系的基础上进一步定量地确定 物体的动能的表达式。 2能够运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。 3通过动能定理的推导理解理论探究的方法及科学思维的重要 意义。 4通过对实际问题的分析对比牛顿运动定律掌握运用动能定理 分析解决问题的方法及其特点
1.能够在探究功与速度变化的关系的基础上进一步定量地确定 物体的动能的表达式。 2.能够运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。 3.通过动能定理的推导理解理论探究的方法及科学思维的重要 意义。 4.通过对实际问题的分析,对比牛顿运动定律,掌握运用动能定理 分析解决问题的方法及其特点
、动能的表达式 1定义:动能是由于物体运动而具有的能量 2表达式Ek=2m2,式中v是瞬时速度 3单位在国际单位制中,动能的单位是焦耳符号是 4矢标性:动能是一个标量还是一个状态量。 考探究 物体的动能与物体的运动速度有关,物体的速度变化时,其动能 是否会发生变化?物体的动能变化时,其速度是否也发生变化呢? 提示速度是矢量,当速度大小不变,而只是方向发生变化时如匀 速圆周运动,其动能不变,故速度变化时,动能不一定发生变化。 动能是标量,当物体的动能变化时速度的大小一定发生了变化, 故物体动能变化时,速度一定发生变化
一 二 一、动能的表达式 1.定义:动能是由于物体运动而具有的能量。 3.单位:在国际单位制中,动能的单位是焦耳,符号是J。 4.矢标性:动能是一个标量,还是一个状态量。 物体的动能与物体的运动速度有关,物体的速度变化时,其动能 是否会发生变化?物体的动能变化时,其速度是否也发生变化呢? 提示:速度是矢量,当速度大小不变,而只是方向发生变化时,如匀 速圆周运动,其动能不变,故速度变化时,动能不一定发生变化。 动能是标量,当物体的动能变化时,速度的大小一定发生了变化, 故物体动能变化时,速度一定发生变化。 2.表达式:Ek= 1 2 𝑚𝑣2,式中𝑣是瞬时速度
二、动能定理 1动能定理的推导: 如图,质量为m的物体, 在恒力F作用下,经位移 l后,速度由v1增加到z2 TmthmyTmmmmmmmtmm 根据牛顿第二 根据运动学公式 定律有F=ma 有l 2a 外力做的总功W=F=m2m2,即W=△E
一 二 二、动能定理 1.动能定理的推导:
2动能定理 (1)内容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。 1 (2)表达式W=E2-E1=-m2mnw2 其中:①E2表示物体的末动能 ②E1表示物体的初动能; ③W表示合力做的功或说是物体所受所有外力对物体做功的代 数和 3)适用范围动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功,既 适用于直线运动也适用于曲线运动应用非常广泛
一 二 2.动能定理: (1)内容: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。 其中:①Ek2表示物体的末动能; ②Ek1表示物体的初动能; ③W表示合力做的功,或说是物体所受所有外力对物体做功的代 数和。 (3)适用范围:动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功,既 适用于直线运动,也适用于曲线运动,应用非常广泛。 (2)表达式:W=Ek 2-Ek 1= 1 2 𝑚𝑣2 2 − 1 2 𝑚𝑣1 2
-思考探究 在同一髙度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三 种不同的方式抛出,落地时速度、动能是否相同? 提示重力做功相同,动能改变相同,末动能、末速度大小相同,但 末速度方向不同
一 二 在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三 种不同的方式抛出,落地时速度、动能是否相同? 提示:重力做功相同,动能改变相同,末动能、末速度大小相同,但 末速度方向不同
、对动能的深入理解 1动能具有相对性,参考系不同,速度就不同,所以动能也就不同。 般都以地面为参考系描述物体的动能。 2动能是状态量,是表征物体运动状态的物理量。物体的运动状 态一旦确定物体的动能就唯一地被确定了。 3物体的动能对应于某一时刻运动的能量,它仅与速度的大小有 关而与速度的方向无关。动能是标量,且恒为正值。 4.由动能的表达式可知动能的单位与功的单位相同,因为1 kg (m/s)2=1(kg m/s2) m=1 N m=1 Jo 5动能的变化动能只有正值没有负值,但动能的变化却有正有 负。‘变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量。动能的变 化量为正值,表示物体的动能增加了;动能的变化量为负值,表示物 体的动能减少了
一 二 三 四 一、对动能的深入理解 1.动能具有相对性,参考系不同,速度就不同,所以动能也就不同。 一般都以地面为参考系描述物体的动能。 2.动能是状态量,是表征物体运动状态的物理量。物体的运动状 态一旦确定,物体的动能就唯一地被确定了。 3.物体的动能对应于某一时刻运动的能量,它仅与速度的大小有 关,而与速度的方向无关。动能是标量,且恒为正值。 4.由动能的表达式可知,动能的单位与功的单位相同,因为1 kg·(m/s)2=1 (kg·m/s2 )·m=1 N·m=1 J。 5.动能的变化:动能只有正值,没有负值,但动能的变化却有正有 负。“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量。动能的变 化量为正值,表示物体的动能增加了;动能的变化量为负值,表示物 体的动能减少了
温馨提示运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体 对外做功的能力乜越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种 能力的物理量
一 二 三 四 温馨提示运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体 对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种 能力的物理量
、如何正确理解动能定理 1动能定理的计算式是标量式,为相对于同一参考系的速度。 2动能定理研究一个过程量与两个状态量之间的关系。所谓 个过程量是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功两个状 态量是指初、末两个状态的动能。 3在中学阶段,动能定理的研究对象只限于单一物体,或可看成单 物体的物体系。动能定理中的外力是包括重力、弹力和摩擦力 在内的所有外力
一 二 三 四 二、如何正确理解动能定理 1.动能定理的计算式是标量式,v为相对于同一参考系的速度。 2.动能定理研究一个过程量与两个状态量之间的关系。所谓一 个过程量是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状 态量是指初、末两个状态的动能。 3.在中学阶段,动能定理的研究对象只限于单一物体,或可看成单 一物体的物体系。动能定理中的外力是包括重力、弹力和摩擦力 在内的所有外力
4动能定理的实质是通过做功体现其他形式的能与动能之间的 转化关系,只不过在这里其他形式的能并不出现,而是以机械功的 形式出现而已。 5使用动能定理解题时,由于只需从力在整个位移内的功和这段 位移始末两状态动能的变化去考查无需注意其中运动状态变化的 细节。又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动或曲 线运动计算起来都会特别方便 温馨提示动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系
一 二 三 四 4.动能定理的实质是通过做功,体现其他形式的能与动能之间的 转化关系,只不过在这里其他形式的能并不出现,而是以机械功的 形式出现而已。 5.使用动能定理解题时,由于只需从力在整个位移内的功和这段 位移始末两状态动能的变化去考查,无需注意其中运动状态变化的 细节。又由于动能和功都是标量,无方向性,无论是直线运动或曲 线运动,计算起来都会特别方便。 温馨提示动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系