7.7.动能和动能定理学习学习目标目标1.1.知道动能的概念及定义式知道动能的概念及定义式,,会比较、计算物体会比较、计算物体的动能。的动能。2.2.理解动能定理的推导过程理解动能定理的推导过程,,理解动能定理的含理解动能定理的含义义,,知道动能定理的适用范围。知道动能定理的适用范围。3.3.能用动能定理进行相关分析与计算。能用动能定理进行相关分析与计算。一、动能1.大小:Ek=。2.单位:国际单位制单位为_____,1J=1_____=1_________。3.标矢性:动能是__(A.矢量B.标量),只有_____。21mv2焦耳N·mkg·m2/s2B大小【自我思悟】1.影响物体动能大小的因素有哪些?提示:动能是由于物体的运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和运动速度有关。2.动能会出现负值吗?提示:由于动能的计算式为Ek=mv2,故由此算出的动能不会出现负值。12二、动能定理1.推导:如图所示,物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l,速度由v1增加到v2,此过程力F做的功为W。maFl2al222111mvmv222.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中___________。3.表达式:W=______。4.适用范围:既适用于恒力做功也适用于_________;既适用于直线运动也适用于_________。动能的变化Ek2-Ek1变力做功曲线运动【自我思悟】1.“”辽宁舰上舰载机歼-15起飞过程中,飞机的合外力做正功还是负功?提示:舰载机起飞过程中动能增加,飞机的合外力做正功。2.物体下落时,随着速度的增大,所受空气阻力也逐渐增大,该过程动能定理还适用吗?提示:适用。一、对动能、动能定理的理解深化理解1.对动能的理解:(1)相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。(2)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。(3)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。2.对动能变化量的理解:(1)物体动能的变化量是末动能与初动能之差,表达式:ΔEk=Ek2-Ek1。(2)Ek>0,表示物体的动能增加;Ek<0,表示物体的动能减少。(3)物体动能的变化原因是合外力做功,合外力做正功,物体的动能变大;做负功,动能减小。3.对动能定理的理解:(1)表达式的理解:公式W=Ek2-Ek1中的W是合外力的功,W可能是正功,也可能是负功。(2)普遍性:动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式推出,但动能定理本身既适用于恒力作用过程,也适用于变力作用过程;既适用于物体做直线运动的情况,也适用于物体做曲线运动的情况。(3)研究对象及过程:动能定理的研究对象可以是单个物体也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程既可以是运动过程中的某一阶段,也可以是运动全过程。【微思考】(1)动能很大的物体,它的速度一定也很大吗?提示:物体的动能大小由速度和质量共同决定,动能很大的物体,它的速度不一定很大。(2)某物体的速度加倍,它的动能也加倍吗?提示:由Ek=mv2知,某物体的速度加倍,它的动能变为原来的4倍。12【题组通关】【示范题】下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是()A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零【解题探究】(1)合外力做功为零时,合外力一定为零吗?提示:合外力不一定为零。(2)物体动能变化时,合外力做功一定不为零吗?提示:一定不为零。【规范解答】选C。力是改变物体速度的原因,物体做变速运动时,合外力一定不为零,但合外力不为零时,做功可能为零,动能可能不变,A、B错误。物体合外力做功,它的动能一定变化,速度也一定变化,C正确。物体的动能不变,所受合外力做功一定为零,但合外力不一定为零,D错误。【通关1+1】1.质量为2kg的物体A以5m/s的速度向北运动,另一个质量为0.5kg的物体B以10m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是()A.EkA=EkBB.EkA>EkBC.EkA
