第七章机械能守恒定律第七节动能动能定理 【高考要求】：Ⅱ级要求。对知识要理解并会灵活应用。 【学习目标】1、知道动能的定义,掌握动能表达式。2、理解动能定理的推导过程，知道动能定理的适用范围。3、会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤。 【学习重点】1、动能的概念。2、动能定理及其应用。对动能定理的理解及应用。【学习难点】 思考问题:动能和哪些因素有关了？先猜测与质量和速度有关：有什么定量关系了？ 【回顾已学知识】：1、牛顿第二定律的表达式？2、匀变速直线运动的位移公式？3、功与能量有什么关系？4、功的计算公式？5、合力的功如何计算？ 问题探究1----动能的表达式：设物体的质量为m，在光滑的水平面上与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由v1增加到v2，试寻求这个过程中力F做的功与v1，v2的关系？ 结合下列问题推导：1、物体受哪些力？2、各个力做功为多少？3、合力做的功为多少?4、由牛顿第二定律及运动学公式可写出的公式有？5、将第3问与第4问的式子联立后会得到什么结果？ 一探究动能的表达式：F做功为：牛顿第二定律：运动学公式： 知识点1：动能（Ek)1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能．3、物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半．4、单位：焦耳(J)5、动能是标量，且恒为正值；是状态量12Ek=mv22公式： 练习：1、思考判断（1）动能是机械能的一种，凡是运动的物体都具有动能（）（2）动能总是非负值（）(3)两个物体中，速度大的动能也大。（）（4）某物体的速度加倍，它的动能也加倍。（）（5）做匀速圆周运动的物体动能保持不变（） 2、我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，轨道速度为7.2km/s,求它的动能是多少?解：根据得，卫星动能： 问题探究2：1、前面的问题中力F是不是合力？2、力F的功是不是合力的功？3、力F的功与物体动能的变化有什么关系？4、如果改为粗糙平面，合力的功与动能的变化有什么关系？5、如果是在F的作用下做曲线运动了，合力的功与动能的变化又有怎样的关系了？ 知识点2：动能定理2表达式：1内容：合力所做的功等于物体动能的变化．注意点:①“=”是数值上相等,合力做功引起动能的变化②W合=0，Ek2=Ek1,说明物体的动能没有变化W合>0，Ek2>Ek1,说明物体的动能增加了。W合<0，Ek2<Ek1,说明物体的动能减少了。动能定理反映了：力对空间的积累效果使物体的动能发生变化。 3、适用条件①恒力做功或变力做功②曲线运动或直线运动③单个物体或几个物体④一个过程或全过程 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路程为s=5.3×102m时，达到起飞的速度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。同学们你们能想到几种解法了？ 解法一：飞机受到重力G、支持力N、牵引力F和阻力f作用，这四个力做的功分别为WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.据动能定理得：代入数据得：1、找对象（常是单个物体）2、受力分析3、确定各力做功4、明确出末状态及动能 v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNG 动能定理与牛顿第二定律的区别牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；动能定理是标量式，反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系。动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题有时很方便。 例2、某同学从高为h处以速度v0水平投出一个质量为m的铅球,求铅球落地时速度大小。（不计空气阻力）v0vmg解：设铅球的末速度为v，铅球下落过程中根据动能定理有应用2恒力+曲线运动不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关的力学问题优先选用动能定理 应用动能定理解题的一般步骤：①确定研究对象，画出草图；②分析物体的受力情况，分析各力做功的情况；③确定物体的初、末状态；明确初、末状态的动能④列式求解；⑤对结果进行分析讨论。 当堂检测：1、课后第一题改变汽车的质量和速度。都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情行下，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2倍B、速度不变，质量增大到原来的2倍C、质量减半，速度增大到原来的4倍D、速度减半，质量增大到原来的4倍 2、一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。 小结：三、动能定理解题步骤： 【作业】1、课后3、4、52、学案例1；例2；迁移应用1、2；当堂双基达标1、2、3 谢谢！