第四章機(jī)械能及其守恒定律4.3動能和動能定理一、創(chuàng)景設(shè)問物體由于運動而具有的能量叫做動能。物體的速度越大，質(zhì)量越大，動能就越大。題設(shè)一：質(zhì)量為m的物體原來靜止，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由0變?yōu)関

，這個過程中力F做多少功？vFFl這個過程中力F做的功W=Fl根據(jù)牛頓第二定律F=ma根據(jù)運動學(xué)公式將②、③式代入①式①②可得力F做的功為：也就是它是不是我們尋找的動能的表達(dá)式？二、新課教學(xué)③題設(shè)二：質(zhì)量為m的物體在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，這個過程中力F做了多少功？v1v2FFl這個過程中力F做的功W=Fl根據(jù)牛頓第二定律F=ma根據(jù)運動學(xué)公式將②、③式代入①式①②③可得力F做的功為：也就是應(yīng)該是我們尋找的動能的表達(dá)式1、定義：物體由于運動而具有的能量，稱為物體的動能。2、表達(dá)式：Ek=mv221（1）公式中v是瞬時速度，對地速度；（2）國際單位為焦耳（J）；

（物體的動能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半）動能

1（1）動能是標(biāo)量，且只有正值，動能只與物體的速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān)。3.對動能表達(dá)式的理解AＤCB物體的動能變化時，速度一定變化；速度變化時，動能不一定變化。動能

1例1關(guān)于動能的理解,下列說法正確的是(

)A.凡是運動的物體都具有動能B.重力勢能可以為負(fù)值,動能也可以為負(fù)值C.一定質(zhì)量的物體,動能變化時,速度一定變化,但速度變化時,動能不一定變化D.動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)動能

1√√例2

質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量60kg、以10m/s的速度奔跑的運動員，二者相比，哪一個的動能大？動能

1子彈:6400J運動員:6000J動能定理

2內(nèi)容：力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。合力做的功末狀態(tài)動能初狀態(tài)動能對應(yīng)著一個過程這一過程始末狀態(tài)動能的變化量動能定理

2動能定理公式中等號的意義(1)等值關(guān)系:某物體的動能變化量總等于合力對它做的功。(2)單位相同:國際單位都是焦耳。(3)因果關(guān)系:合力對物體做功是引起物體動能變化的原因,合外力做功的過程實質(zhì)上是其他形式的能與動能相互轉(zhuǎn)化的過程,轉(zhuǎn)化了多少由合外力做了多少功來度量。例3

一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍.求飛機(jī)受到的牽引力.v0=0v=60m/ss=5.3×102mFfFNGFNGfF動能定理

2解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s

=5.3×102m，m=5×103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如圖所示據(jù)動能定理得：WF+Wf

=代入數(shù)據(jù)得：v0=0v=60m/ss=5.3×102mFfFNG動能定理

21.明確研究對象及所研究的物理過程。2.對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出所有力的總功。4.求解方程、分析結(jié)果。3.確定始、末狀態(tài)的動能，根據(jù)動能定理列出方程。總結(jié)：動能定理解題步驟動能定理

2例4

某同學(xué)從高為h處以速度v0

水平拋出一個鉛球，求鉛球落地時速度大小。

v0vmg動能定理

23、應(yīng)用動能定理解題步驟:1、動能:2、動能定理:合外力對物體做的總功，等于物體動能的變化。1)、確定研究對象及運動過程2)、分析物體在運動過程中的受力情況，明確每個力是否做功，是做正功還是負(fù)功3)、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動能，寫出始末狀態(tài)動能的表達(dá)式4)、根據(jù)動能定理列原始方程求解。小結(jié)

31.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時間里水平力做的功為()A.0 B.8J C.16J D.32JA課堂練習(xí)

42.一輛汽車的質(zhì)量為m，從靜止開始起動，沿水平路面前進(jìn)了s后，達(dá)到了最行駛速度vm，設(shè)汽車的牽引功率保持不變，所受阻力為車重的k倍，求：（1）汽車的牽引功率；（2）汽車從靜止到開始勻速運動所需的時間.解：因阻力f=kmg，當(dāng)汽車達(dá)最大速度時，有P=Fminvmax=kmgvmax

因汽車的加速過程不是勻加速直線運動，所以求時間不可以用有關(guān)運動學(xué)的公式，考慮用動能定理，由W=ΔEkFNfmgPt–fs=mvm2/2–0

所以t=(

vm2+2kgs)/2kgvm。

小結(jié)：動能定理不僅適用于恒力作功，也適用于變力作功.課堂練習(xí)

4

3.一物體以初速度v0沿傾角為37o的斜面上滑，到達(dá)最高點后又下滑，回到出發(fā)點時的速度為v0/2，求物體與斜面間的動摩擦因數(shù)。v0mg解：物體受力如圖，NfmgNf上滑過程：-mgsin37os–fs=0–

mv02/2設(shè)上升的最大位移為s，下滑過程：mgsin37os–