高中物理 第七章 第七节《动能和动能定理》课件 新人教版必修2

动能和动能定理W合合-v2图图复习复习W合合-v2图图复习复习入手入手合力做功来研究动能及其变化规律。合力做功来研究动能及其变化规律。设质量为设质量为m的某物体，在与运动方向总的某物体，在与运动方向总相同的恒力相同的恒力F的作用下发生一段位移的作用下发生一段位移l，速度，速度由由v1增加到增加到v2，如图所示。试寻求这个过程，如图所示。试寻求这个过程中力中力F做的功与做的功与v1、v2的关系？的关系？FFv1v2l请你动动手请你动动手:21222121mvmvW 把把F和和l的表达式代入的表达式代入W=Fl得得:根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：maF 由运动学公式：由运动学公式：alvv22122 FFl m m v1 v2 请你动动手请你动动手:Wmv22/2mv12/2Wmv22/2mv12/2初态和末态的表达初态和末态的表达式均为式均为“mv2/2”，这个，这个“mv2/2”代表什么？代表什么？一、动能的表达式一、动能的表达式(1)概念：概念：物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量 （不是运动物体具有的能量）（不是运动物体具有的能量） (2)大小：大小：Ek=mv2/2 (3)单位：单位：J 1J=1kgm2/s2一、动能的表达式一、动能的表达式(1)概念：概念：物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量 （不是运动物体具有的能量）（不是运动物体具有的能量） (2)大小：大小：Ek=mv2/2 (3)单位：单位：J 1J=1kgm2/s2 (4)动能是标量，只能取正值动能是标量，只能取正值 (5)动能的相对性，是状态量动能的相对性，是状态量练习练习 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A. 物体的动能不变，则其速度一定不变物体的动能不变，则其速度一定不变B. 物体的速度不变，则其动能也不变物体的速度不变，则其动能也不变C. 物体的动能不变，说明物体的运动状态没物体的动能不变，说明物体的运动状态没 有改变有改变D. 物体的动能不变，说明物体所受合外力一物体的动能不变，说明物体所受合外力一 定为零定为零B练习练习 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A. 物体的动能不变，则其速度一定不变物体的动能不变，则其速度一定不变B. 物体的速度不变，则其动能也不变物体的速度不变，则其动能也不变C. 物体的动能不变，说明物体的运动状态没物体的动能不变，说明物体的运动状态没 有改变有改变D. 物体的动能不变，说明物体所受合外力一物体的动能不变，说明物体所受合外力一 定为零定为零B练习练习 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A. 物体的动能不变，则其速度一定不变物体的动能不变，则其速度一定不变B. 物体的速度不变，则其动能也不变物体的速度不变，则其动能也不变C. 物体的动能不变，说明物体的运动状态没物体的动能不变，说明物体的运动状态没 有改变有改变D. 物体的动能不变，说明物体所受合外力一物体的动能不变，说明物体所受合外力一 定为零定为零总结：动能是标量，与速度方向无关，总结：动能是标量，与速度方向无关，只与物体的质量及其速度大小有关。只与物体的质量及其速度大小有关。21222121mvmvW 二、动能定理二、动能定理我们把我们把叫做动能定理。叫做动能定理。21222121mvmvW 二、动能定理二、动能定理我们把我们把叫做动能定理。叫做动能定理。1. 1. 内容：内容：力在一个过程中对物体所做的力在一个过程中对物体所做的 功，等于物体在这个过程中动功，等于物体在这个过程中动 能的变化。能的变化。思考与讨论思考与讨论1. 在变力或多力做功中，动能定理是在变力或多力做功中，动能定理是否成立？否成立？W怎样理解？怎样理解？2. 如果做功过程中，对应一个曲线运如果做功过程中，对应一个曲线运动的路径，动能定理还成立吗？动的路径，动能定理还成立吗？21222121mvmvW 总总2. 表达式理解表达式理解：外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能21222121mvmvW 总总1. 合外力做功。合外力做功。2. 外力做功之和。外力做功之和。外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能21222121mvmvW 总总1. 合外力做功。合外力做功。2. 外力做功之和。外力做功之和。外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能21222121mvmvW 总总1. 合外力做功。合外力做功。2. 外力做功之和。外力做功之和。动能变化和某一过程（始动能变化和某一过程（始末状态）相对应。末状态）相对应。外力的总功外力的总功末状态动能末状态动能初状态动能初状态动能3.物理意义：动能定理指出了外物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功，之间的关系，即外力对物体做的总功，对应着物体动能的变化，变化的大小对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度由做功的多少来量度.WEk2Ek14、适应条件、适应条件合力做的功即总功合力做的功即总功末动能末动能初动能初动能WEk2Ek14、适应条件、适应条件说明说明 对任何过程的恒力、变力；匀变对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀变速；直线运动、曲线运动；时间速、非匀变速；直线运动、曲线运动；时间长或多过程、瞬间过程都能运用。长或多过程、瞬间过程都能运用。合力做的功即总功合力做的功即总功末动能末动能初动能初动能【例例1 1】一架喷气一架喷气式飞机，质量式飞机，质量m=5.0103Kg，起飞过程，起飞过程中从静止开始滑跑。当中从静止开始滑跑。当位移达到位移达到l=5.0102m时，速度达到起飞速时，速度达到起飞速度度v=60m/s。在此过程中飞机的平均阻力是。在此过程中飞机的平均阻力是飞机重量的飞机重量的0.02倍倍. 求飞机受到的牵引力。求飞机受到的牵引力。你能用哪些方法求解？你能用哪些方法求解？【例例1 1】一架喷气一架喷气式飞机，质量式飞机，质量m=5.0103Kg，起飞过程，起飞过程中从静止开始滑跑。当中从静止开始滑跑。当位移达到位移达到l=5.0102m时，速度达到起飞速时，速度达到起飞速度度v=60m/s。在此过程中飞机的平均阻力是。在此过程中飞机的平均阻力是飞机重量的飞机重量的0.02倍倍. 求飞机受到的牵引力。求飞机受到的牵引力。1.9104 N 4、小结、小结:用动能定理解题的一般步骤用动能定理解题的一般步骤1. 确定研究对象确定研究对象2. 分析物体受力，确定合外力的功分析物体受力，确定合外力的功3. 确定始末状态的动能确定始末状态的动能4. 由动能定理列式并求解由动能定理列式并求解1. 由于动能定理不涉及物体运动过程由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题时比中的加速度和时间，因此用它处理问题时比较方便。较方便。 2. 外力做功可正可负。如果外力做正外力做功可正可负。如果外力做正功，则物体的动能增加；外力做负功时，物功，则物体的动能增加；外力做负功时，物体的动能减少。体的动能减少。启示启示 【例例2 2】一辆质量为一辆质量为m、速度为、速度为v0的汽车的汽车在关闭发动机后于水平地面上滑行了距离在关闭发动机后于水平地面上滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。你能用后停了下来。试求汽车受到的阻力。你能用哪些方法求解？哪些方法求解？ 思考与讨论思考与讨论做功的过程是一个能量从一种形式转做功的过程是一个能量从一种形式转化为另一种形式的过程，或从一个物体转化为另一种形式的过程，或从一个物体转移到另一个物体的过程。在上面的例题中，移到另一个物体的过程。在上面的例题中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了？阻力做功，汽车的动能到哪里去了？ 【例例3 3】质量为质量为50kg的跳水运动员，从离的跳水运动员，从离水水10m高的的跳台上以高的的跳台上以4m/s的速度跳出。求运的速度跳出。求运动员起跳时做了多少功？若不计空气阻力，运动员起跳时做了多少功？若不计空气阻力，运动员入水时的速度是多少？若运动员入水时的动员入水时的速度是多少？若运动员入水时的速度为速度为13m/s，则他克服阻力做了多少功？则他克服阻力做了多少功？ 【例例3 3】质量为质量为50kg的跳水运动员，从离的跳水运动员，从离水水10m高的的跳台上以高的的跳台上以4m/s的速度跳出。求运的速度跳出。求运动员起跳时做了多少功？若不计空气阻力，运动员起跳时做了多少功？若不计空气阻力，运动员入水时的速度是多少？若运动员入水时的动员入水时的速度是多少？若运动员入水时的速度为速度为13m/s，则他克服阻力做了多少功？则他克服阻力做了多少功？400J 2 53 -1075J