第七章機(jī)械能守恒定律第7節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理教案120xx1128250-物理備課大師-文庫(kù)吧
2025-11-05 05:36 本頁(yè)面
【正文】 物體的質(zhì)量越大、速度越大，物體的動(dòng)能越大。 3．表達(dá)式 動(dòng)能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系如何呢？我們知道，功與能密切相關(guān)。因此我們可以通過(guò)做功的多少來(lái)定量地確定動(dòng)能。外力對(duì)物體做功使物體運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，下面我們就通過(guò)這個(gè)途徑研究一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能是多少。 如圖所示，一個(gè)物體的質(zhì)量為 m，初速度為 v1，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力 F 的作用下發(fā)生一段位移 l，速度增大到 v2，則： ①力 F對(duì)物體所做的功多大 ? ②物體的加速度多大 ? ③物體的初速、末速、位移之間有什么關(guān)系 ? ④結(jié)合上述三式你能綜合推導(dǎo)得到什么樣的式子 ? 解析：力對(duì)物體做的功為： W＝ Fl。 根據(jù)牛頓第二定律有： F＝ ma。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有： 2222 2121 2 2vvv v a l l a?? ? ? ?。 把 F、 l的表達(dá)式代入 W＝ Fl，可得 F做的功： 22212vvW F l m a a?? ? ? ，也就是 22211122W mv mv?? 從這個(gè)式子可以看出，“ 212mv ”很可能是一個(gè)具有特定意義的物理 量。因?yàn)檫@個(gè)量在過(guò)程終了時(shí)和過(guò)程開(kāi)始時(shí)的差， 正好等于力對(duì)物體的功，所以“ 212mv ”應(yīng)該就是我們尋找的動(dòng)能表 達(dá)式。上節(jié)的探究已經(jīng)表明，力對(duì)初速度為零的物體所做的功與物體速度的二次方成正比，這也印證了我們的想法。于是，我們說(shuō)質(zhì)量為 m的物體，以速度 v運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能是 212KE mv? （ 1） 物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半。 4． 單位 從動(dòng)能的表達(dá)式可以看出，動(dòng)能的單位由質(zhì)量和速度的單位來(lái)確定，在 SI 制中，它的單位與功的單位相同，都是焦耳。 1kg m2/s2＝ 1N m＝ 1J 我國(guó)在 1970年發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為 173kg，運(yùn)動(dòng)速度為 ，它的動(dòng)能是 212KE mv?＝ 109J。 5． 說(shuō)明 ①動(dòng)能是狀態(tài)量，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，在動(dòng)能的表達(dá)式中， v應(yīng)為對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度； ②動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)
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