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最新高中物理精品课件——7.7《动能和动能定理》课件(新人教必修2)


动能和动能定理 动能与质量和速度 的定量关系如何呢? 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? 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 ? 1 增加到 ? 2 (如图), 1 1 2 2 W ? mv ? mv 合力F做的功: 2 1 2 2 重力做的功: WG ? mgh 1 ?mgh 2 文字叙述:重力做的功等于“mgh”的变化。 1 2 m v 结 论: 力F做的功等于“2 ”的变化。 1 所以物理学上就把 m v2这个具有特定意 2 义的物理量叫动能。 一.动能 Ek 1 2 动能的表达式: Ek ? mv 2 1.单位:焦耳(J) 2.矢标性:标量 3.状态量 正值 我国在1970年发射的第一颗人造地球 卫星,质量为173Kg,做匀速圆周运动的速 度为7.2km/s,它的动能是多少? 有了动能的表达式后,前面我们推出的 1 1 2 2 W ? mv2 ? mv 1 就可以写成 2 2 W ? E K 2 ? EK 1 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 ? ??1 2. 表达式: W总 ? ?? 2 - ??1 ? ??? 3.公式中各量的物理意义 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。 W总 ? ?? 2 ? ??1 外力的总功 末状态动能 初状态动能 “=”反映了动能的变化用合外力对物 体所做的功来量度。 1.当力对物体做正功时,物体动能如 何变化? 物体动能增加 2.当力对物体做负功时,物体动能如 何变化? 物体动能减少 三.应用 例1.一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,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。 ?0 ? 0 ? ? 60 m / s F牵 F阻 N mg L 解法一:运用动能定理求解 0 解:飞机的初动能 ? ?1 ?,末动 1 能 ?? 2 ? mv2 ;合力F做的功 2 解法二:用牛顿运动定律和 运动学公式求解 解:由匀变速直线运动的速度位 移关系有: 由牛顿第二定律有: W ? FL 根据动能定理: W ? ?? 2 ? ??1 于是有: FL ? 1 m v2 ? 0 2 合力F为牵引力F牵与F阻之差: ? -? 0 ? 2aL 2 2 F牵 ? F阻 ? ma 根据题意中已知条件: F ? F牵 - F阻 把已知条件代入上面的式子得: F阻 ? 0.02mg ? 1000N 把已知代入上面的式子解得: F牵 ? 1.8 ?104 N F牵 ? 1.8 ?104 N 动能的表达式 1 2 ? ? mv 1.动能的表达式: ? 2 2.动能的单位:J 标量 动能定理 1.推导过程 2.内容:合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


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