人教版高中物理必修二　第七章　第7节　动能和动能定理 (共19张PPT)

动 能 和 动 能 定 理青 岛 第 十 六 中 学 郭 晓 慧 运 动 的 物 体 具 有 能 量阿 基 米 德 投 石 机 一 、 动 能 ： 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 叫 做 动 能 。1 体 验 ： 实 验 感 受 运 动 的 物 体 具 有 能 量2 猜 想 ： 物 体 的 动 能 大 小 可 能 与 什 么 因素 有 关 ？3 实 验 ： 利 用 手 头 的 器 材 能 不 能 设 计 一个 实 验 ， 初 步 验 证 你 的 猜 想 ？ 有 几 个 需要 考 虑 的 因 素 ？ 用 什 么 样 的 实 验 方 法 ？ 公 式 ：一 、 动 能 ： 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 叫 做 动 能 。 221 vmEk 单 位 ： 焦 （ J） 1 J= 1Nm =1kg.m2/s2 状 态 量 ： 对 应 于 某 一 时 刻 或 某 一 位 置 。 标 量 ： 只 有 大 小 ， 没 有 方 向 。 不 可 能 为 负 值 。 具 有 相 对 性 ： 与 参 考 系 有 关 。 1、 质 量 一 定 的 物 体 （ ） A、 速 度 发 生 变 化 时 ， 动 能 一 定 发 生 变 化 B、 速 度 发 生 变 化 时 ， 动 能 不 一 定 发 生 变 化 C、 速 度 不 变 时 ， 其 动 能 一 定 不 变 D、 动 能 不 变 时 ， 速 度 一 定 不 变BC练 习 情 境 1 ： (地 面 光 滑 ） 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 一 段 位移 x， 速 度 由 v1增 加 到 v2， 如 图 所 示 。 x分析下列过程分 组 推 导 ： 外 力 做 的 功 与 物 体 动 能 变 化 的 关 系 。情 境 2 ： 物 体 的 质 量 为 m ， 沿 倾 角 为 的 光 滑斜 面 由 静 止 开 始 下 滑 一 段 位 移 x， 速 度 增 加到 v， 如 图 所 示 。情 境 3 ： 物 体 的 质 量 为 m ， 在 与 运 动 方 向 相同 的 水 平 恒 力 F的 作 用 下 沿 粗 糙 水 平 面 发 生一 段 位 移 x， 速 度 由 0增 加 到 v， 已 知 摩 擦 力大 小 为 f， 如 图 所 示 。 m m FF vxf f外 力 做 的 功 与 物 体 动 能 变 化 之 间 有没 有 内 在 的 联 系 ？ 二 、 动 能 定 理内 容 ： 合 外 力 对 物 体 做 的 功 ， 等 于 物 体 动 能 的 变 化 。 公 式 ： W=EK2-EK1实 质 ： 总 功 = 动 能 增 加 量 对 动 能 定 理 的 理 解1、 合 外 力 做 正 功 ， 动 能 ； 合 外 力 做 负 功 ， 动 能 。2、 动 能 定 理 中 的 功 是 外 力 做 的 总 功 总 功 的 求 法 （ 1） 先 求 合 力 ， 再 求 合 力 功 （ 2） 先 求 每 个 力 做 的 功 ， 再 求 代 数 和3、 适 用 范 围 ： 既 适 用 于 恒 力 做 功 ， 也 适 用 于 变 力 做 功 ； 既 适 用 于 直 线 运 动 ， 也 适 用 于 曲 线 运 动 。增 加减 少 （ 负 增 加 ） 说 明 ： 1. 给 出 了 物 体 动 能 变 化 的 量 度 方 法 ， 是功 能 关 系 的 具 体 体 现 ： 外 力 总 功 一 定 对 应 动 能 的 变 化 ； 动 能 的变 化 只 能 通 过 外 力 的 总 功 来 量 度 ； 外 力 的 总功 等 于 动 能 的 增 加 。 2. 当 外 力 总 功 为 负 时 ， 可 以 写 成 “ 克 服外 力 做 的 功 等 于 动 能 的 减 少 ” ， 等 号 两 边 均为 正 值 。 方 法 一 ： 牛 顿 运 动 定 律 :一 架 喷 气 式 飞 机 ， 质 量 m=5.0 103kg， 起 飞 过程 中 从 静 止 开 始 滑 跑 。 当 位 移 达 到 l=5.3 102m时 ， 速 度 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 。 求飞 机 受 到 的 牵 引 力 。F合 =F-F阻 =F- kmg =ma 2lv2由 v2 v02 =2al 得 a 由 得 F= + kmg2lmv2 s 1找 对 象 （ 常 是 单 个 物 体 ） 解：对飞机kmgsmvF 2 2 8.9100.502.0103.52 60100.5 32 23 N4108.1 2受力分析 s FNGF f 3确定各力做功 Fs km gs 4运 动 情 况 分 析221mv由动能定理有5建 方 程 总 结 ： 动 能 定 理 解 题 步 骤 1、 定 对 象 ， 选 过 程 ； 2、 析 受 力 ， 算 总 功 ； 3、 知 运 动 ， 定 初 末 ； 4、 列 方 程 ， 细 求 解 。 方 法 二 ： 动 能 定 理 : 1、 关 于 功 和 物 体 动 能 变 化 的 关 系 ， 不 正 确 的说 法 是 ( )A、 有 力 对 物 体 做 功 ， 物 体 的 动 能 就 会 变 化B、 合 力 不 做 功 ， 物 体 的 动 能 就 不 变C、 合 力 做 正 功 ， 物 体 的 动 能 就 增 加D、 所 有 外 力 做 功 代 数 和 为 负 值 ， 物 体 的动 能 就 减 少 A巩 固 练 习 2、 一 物 体 速 度 由 0增 加 到 v， 再 从 v增 加到 2v， 外 力 做 功 分 别 为 W1和 W2， 则W1和 W2关 系 正 确 的 是 ( ) A、 W1 = W2 B、 W2 = 2 W1 C、 W2 =3 W1 D、 W2 = 4 W1C巩 固 练 习 3、 一 质 量 为 2 kg的 滑 块 ， 以 4 m/s的 速度 在 光 滑 的 水 平 面 上 向 左 滑 行 ， 从 某一 时 刻 起 ， 在 滑 块 上 作 用 一 向 右 的 水平 力 ， 经 过 一 段 时 间 ， 滑 块 的 速 度 方向 变 为 向 右 ， 大 小 为 4 m/s， 在 这 段 时间 里 水 平 力 做 的 功 为 ( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 JA巩 固 练 习 小 结一 、 动 能 ： 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 叫 做 动 能 。 动 能 是 状 态 量 ， 标 量 ， 具 有 相 对 性 。二 、 动 能 定 理 ： 合 外 力 对 物 体 做 的 功 ， 等 于 物 体 动 能 的 变 化 。公 式 ： W=EK2-EK1 外 力 总 功 = 动 能 增 加 量221 vmEk （ 理 论 探 究 ）（ 实 验 探 究 ）合 作 的 魅 力 ： 1+1 2 分 层 作 业 ： 第 一 层 次 ： 推 导 动 能 定 理 并 完 成 课 本 74页 练 习 第 二 层 次 ： 微 课 程 第 7节 练 习 第 三 层 次 ： 补 充 练 习 。 （ 1） 动 能 的 单 位 是 什 么 ？ 动 能 是 描 述 状 态 的物 理 量 ， 还 是 描 述 过 程 的 物 理 量 ？ （ 2） 动 能 是 矢 量 还 是 标 量 ？ 一 个 运 动 物 体 的速 度 改 变 了 ， 动 能 是 否 一 定 改 变 ？ 举 例 说 明 。反 之 ， 动 能 变 了 ， 速 度 是 否 一 定 改 变 ？ （ 3） 在 运 动 的 车 厢 里 坐 着 的 乘 客 ， 相 对 于 地面 和 相 对 于 车 厢 的 动 能 相 同 吗 ？思考与讨论221 vmEk 思 路 点 拨 （ 1） 外 力 对 物 体 所 做 的 功 是 多 大 ？ （ 2） 物 体 的 加 速 度 是 多 大 ？ （ 3） 物 体 的 初 速 度 、 末 速 度 、 位 移 之 间 有 什么 关 系 ？ （ 4） 结 合 上 述 三 式 你 能 综 合 推 导 得 到 什 么 样的 式 子 ？ 思 路 点 拨m gsin-mgcos= m a a = gsin-gcos由 v 2 = 2 a x 可 知质 量 不 同 的 物 体 从 同 一 位 置 无 初 速 滑 下 ，到 达 最 低 点 的 速 度 大 小 是 相 同 的 。若 不 计 摩 擦 ， 则 a = gsin，v 2 = 2 a x = 2 gh末 速 度 的 大 小 仅 与 初 始 位 置 的 高 度 有 关 。 hm g FfFNxv