高中物理 第7章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理课件 新人教版必修2.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修2 机械能守恒定律 第七章 第七节动能和动能定理 第七章 1 定义 物体由于 而具有的能叫动能 2 表达式 Ek 3 单位 与功的单位相同 国际单位 1kg m2 s2 1N m 1J4 标矢性动能是 只有大小 并且是状态量 动能 运动 焦耳 J 标量 1 定理内容力在一个过程中对物体所做的功 等于物体在这个过程中 的变化 动能定理 动能 初动能 末动能 合外力 代数和 3 适用范围动能定理的研究对象是单个物体 或者是可以看成单一物体的物体系 1 动能定理既适用于恒力做功 也适用于 做功 2 动能定理既适用于直线运动 也适用于 运动 4 功能关系 1 合力做正功 物体动能 其他形式的能转化为动能 2 合力做负功 物体动能 动能转化为其他形式的能 变力 曲线 增加 减少 一 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 4 瞬时性 动能具有瞬时性 与某一时刻或某一位置的速率相对应 特别提醒 物体速度变化 如速度的大小不变 方向变化 则物体的动能不一定变化 而动能变化 则速度一定变化 二 对动能定理的理解1 表达式的理解 1 公式W Ek2 Ek1中W是合外力做的功 不是某个力做的功 W可能是正功 也可能是负功 2 Ek2 Ek1分别是末动能和初动能 Ek2可能大于Ek1 也可能小于Ek1 2 W的求法动能定理中的W表示的是合外力的功 可以应用W F合 lcos 仅适用于恒定的合外力 计算 还可以先求各个力的功再求其代数和 W W1 W2 Wn 3 动能定理公式中等号的意义 1 数量关系 即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系 可以通过计算物体动能的变化 求合力的功 进而求得某一力的功 2 单位相同 国际单位都是焦耳 3 因果关系 合外力的功是物体动能变化的原因 4 适用范围动能定理应用广泛 直线运动 曲线运动 恒力做功 变力做功 同时做功 分段做功等各种情况均适用 特别提醒 1 动能定理说明了外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系 不可理解为功转变成了物体的动能 而是意味着 功引起物体动能的变化 即物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的 2 动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系 答案 C 解析 物体做曲线运动 速度方向变化 加速度不为零 合外力不为零 选项A错误 速率不变 动能不变 由动能定理知 合外力做功为零 支持力始终不做功 重力做正功 所以重力做的功与阻力做的功代数和为零 但重力和阻力的合力不为零 选项C正确 选项B D错误 三 动能定理的应用1 应用动能定理解题的步骤 1 确定研究对象和研究过程 研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统 2 对研究对象进行受力分析 注意哪些力做功哪些力或不做功 3 确定合外力对物体做的功 注意功的正负 4 确定物体的初 末动能 注意动能增量是末动能减初动能 5 根据动能定理列式 求解 特别提醒 应用动能定理解题 关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析 并画出物体运动过程的草图 借助草图理解物理过程和各量关系 有些力在物体运动全过程中不是始终存在的 在计算外力做功时更应引起注意 2 动能定理与牛顿定律解题的比较两种思路对比可看出应用动能定理解题不涉及加速度 时间 不涉及矢量运算 运算简单 不易出错 答案 C 对动能及动能定理的理解 解析 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 答案 C 答案 45050 动能定理的初步应用 点评 动能定理反映了合力做功与初 末状态动能变化量之间的关系 由于初 末动能与初 末速度对应 因而利用动能定理可方便地求解初 末状态的速度 答案 A 用动能定理解决变力做功问题 1 小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf 2 小船经过B点时的速度大小v1 点评 由于电动机的功率恒定 故电机做功可以用W Pt来计算 在这种情况下 牵引力是不断变化的 答案 2900J 用动能定理处理多过程问题 答案 1 2J 2 35N 3 2 77m 点评 1 应用动能定理解决多过程问题时 要根据题目所求解的问题选取合适的过程 可以分过程 也可以整过程一起研究 2 在运动过程中 物体受到的某个力可能是变化的或分阶段存在的 应用动能定理列式时要注意这种力做功的表达方式 探究 应用 1 如果鸡蛋不被摔坏 直接撞击地面速度最大不能超过多少 2 如果使用该装置 鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少 小数点后面保留两位数字 答案 A 易错分析 由于AB BC所以误认为从A到B和从B到C的过程中F做的功相等 选A 正确解答 由动能定理得 EkB EkA WAB EkC EkB WBC 由于物体所受的重力和支持力不做功 因此合外力做的功就等于拉力所做的功 由几何关系可知 从A运动到B的过程中 力F作用点的位移大于从B到C过程中的力F作用点的位移 因此WAB WBC 选项A B错误 C正确 由于物体的初动能不确定 选项D错误 正确答案 C 点评 因为很多同学认为AB BC 而F是恒力 则从A到B和从B到C过程中F所做的功相等 错误原因在于 张冠李戴 本题中竖直向下的力F是恒力 但物体所受的拉力并非恒力 方向变化 物体的位移相等而力F作用点的位移并不相等