教科版高中物理必修二4.4《动能 动能定理》ppt课件
合集下载
新教科版物理必修二4.4动能、动能定理(上课) (共26张PPT)
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
动能定理 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.
1、合外力做功
动能变化
2、外力做功之和 和某一过程相对应
W总1 2m2 v 2 1 2m1 v 2
外力的总功 末状态动能 初状态动能
物体动能的变化 ------末减初 讨论与交流 1.合力做正功，即W合＞0，Ek2＞Ek1 ，动能增大 2.合力做负功，即W合＜0，Ek2＜Ek1 ，动能减小
对物体受力分析
N
由动能定理
Ff
F
mg
mg
WF+ Wf+ WG=△EK
Fx1-μmg(x1+x2) +mgh =mV2/2-0
动能
物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘
积的一半。
用Ek表示动能，则计算动能的公式为：
Ek
1 mv2 2
1、单位：（焦耳J） 1J1kgm2/s2
2、动能是标量，与速度的方向无关，且均为正值
3、动能具有瞬时性， V为瞬时速度，是状态量
4、动能具有相对性， 一般选地面为参考系
练习
关于动能,下列说法正确的是 A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物 体都具有动能 B.动能总是正值 C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化； 但速度变化时，动能不一定变化 D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
WG+Wf=△EK mg(H+h)–f.h=0 即 mg(H+h)-nmgh=0
∴H:h =(n–1):1
练习1.斜面倾角为α，长为L，AB段光滑，BC段粗
糙，AB=L/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下
滑，到达C端时速度刚好为零。求：物体和BC段间
新教科版高一物理必修二课件3A4.4 动能 动能定理 (共19张PPT)
二、实验探究合外力做功与物体动能变化的关系
实验设计
如何测质量？ 如何测合力F？ 如何测瞬时速度？
二、动能定理
1、内容：合外力所做的功（外力做功的代数和） 等于物体动能的变化 2、表达式：W＝mv22/2－mv12/2 改 W＝Ek2－Ek1 = △EK
写
a、是对“力是改变物体运动状态的原因”的新的阐释, 是解决力和运动关系的新桥梁，给出了一种求功的新方法 b、“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力．如 弹力、摩擦力、电场力，万有引力 c．对该定理标量性和相对性的认识 d. 对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀变速；直线运 动、曲线运动都能运用
Step4、探寻合外力做功和物体动能变化的关系
一、理论探究
如图所示，粗糙水平面上质量为m的物体， 在恒力 F 作用下，经位移 x 后，速度由 v1 增 加到v2，结果又如何？
W Fx 1 2 1 2 F合 F f ma W合 mv2 mv1 2 2 2 2 v2 v1 2ax
练习1
1、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的 动摩擦因数μ=0.2，在水平恒力F=9N作用 下起动，当m位移L1=8m时撤去推力F，问： 物体还能滑多远？(g＝10m/s2)
f N mg 6 N
对全过程用动能定理：
f
N F mg L1 L2
FL1 f ( L1 L2 ) 0 0
应用动能定理解题的一般步骤： （1）确定研究对象，画出过程示意图；
（2）分析物体的受力，明确各力做功的情
况，并确定外力所做的总功；
（3）分析物体的运动，明确物体的初、末状
态，确定初、末状态的动能及动能的变化；
（4）根据动能定理列方程求解；
高中物理《动能和动能定理》公开课PPT课件
例1：一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞 过程中从静止开始滑跑的路程为l=5.3×102m时， 达到起飞的速度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（k=0.02），求 飞机受到的牵引力。
应用动能定理解题的一般步骤：
1、确定研究对现象，明确运动过程 2、分析物体在运动过程中的受力情况，明确各 个力是否做功，是正功还是负功，求出总功 3、明确起始状态和终了状态的动能 4、用动能定理形式转化为 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，阻 力做功，汽车的动能到哪里去了?
练习：物体从高出地面H（m）处自由下落（不 计空气阻力），落至地面陷入沙坑h(m)后静止。 求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？
H
h
击穿铅笔瞬间
2
mv
1 mgh 0 2mv
二、动能定理 1、内容： 合外力所做的功等于物体动能的变化 2、公式： 3、说明：
W E E K 2 K 1
①等式的左边W是合外力所做的总功
总功
求力对物体所做的总功有两种方法：
(1)、分别求出每个力所做的功，然后求出所有
功的代数和。即：
W总=W1+W2+……+Wn (2)、先求出物体所受的合力，然后再求出合力 的功，即：W总=F合Scosα
一、动能
1、定义： ——物体的动能等于物体质量与物体速度的 二次方的乘积的一半。
2 1 2、公式： E k 2 mv
3、单位： 焦耳，符号 4、量性： 标量
J
5、注意：动能是一个状态量，反映运动物体的某一 时刻的状态
问题:
外力对物体所做的功与物体动 能之间究竟有什么普遍的关系？
最新教科版高中物理必修二4.4《动能动能定理》优质课件.pptx
了多少由合外力做了多少功来度量
探究一
探究二
【例 1】一物体做变速运动时,下列说法正确的有( ) A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零 C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零 解析:物体的速度发生了变化,则合外力一定不为零,加速度也一定不为
探究一
探究二
【例 2】
AB 是竖直平面内的14圆弧轨道,在下端 B 与水平直轨道相切,如图所示.一小 球自 A 点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为 R,小球的质量为 m,
不计各处摩擦.求: (1)小球运动到 B 点时的动能; (2)小球下滑到距水平轨道的高度为12R 时的速度大小.
探究一
(3)一般情况下,由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题,用动能定 理也可以求解,并且更为简捷
探究一
探究二
解题 步骤
(1)确定研究对象和研究过程 (2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力 都要分析,含重力) (3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正 负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段 做的功 (4)写出物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能) (5)按照动能定理列式求解
推
导 过 程
W = Fx
2ax = v22-v12
⇒W=12
mv2
2
−
1 2
mv1
2
F = ma
适 (1)动能定理适用于直线运动,也适用于曲线运动 用 (2)适用于恒力做功,也适用于变力做功 范 (3)既能研究单一物体,也能研究物体系统 围 (4)若物体运动包含几个不同的过程时,可分段考虑,也可以整体处理
探究一
探究二
【例 1】一物体做变速运动时,下列说法正确的有( ) A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零 C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零 解析:物体的速度发生了变化,则合外力一定不为零,加速度也一定不为
探究一
探究二
【例 2】
AB 是竖直平面内的14圆弧轨道,在下端 B 与水平直轨道相切,如图所示.一小 球自 A 点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为 R,小球的质量为 m,
不计各处摩擦.求: (1)小球运动到 B 点时的动能; (2)小球下滑到距水平轨道的高度为12R 时的速度大小.
探究一
(3)一般情况下,由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题,用动能定 理也可以求解,并且更为简捷
探究一
探究二
解题 步骤
(1)确定研究对象和研究过程 (2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力 都要分析,含重力) (3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正 负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段 做的功 (4)写出物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能) (5)按照动能定理列式求解
推
导 过 程
W = Fx
2ax = v22-v12
⇒W=12
mv2
2
−
1 2
mv1
2
F = ma
适 (1)动能定理适用于直线运动,也适用于曲线运动 用 (2)适用于恒力做功,也适用于变力做功 范 (3)既能研究单一物体,也能研究物体系统 围 (4)若物体运动包含几个不同的过程时,可分段考虑,也可以整体处理
高中物理必修2动能和动能定理.ppt
由
①②得F=
mv2
2l
+
kmg
用牛顿运动定律求解:
由 v2－v02 =2al 得a＝2vl2 ①
F合=F-F阻=F- kmg =ma ②
由
①②得F=
2l
mv2
+ kmg
用动能定理求解：
例题
一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机 后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车
受到的阻力。
用牛顿运动定律求解：
（四）用动能定理可求物体的速度
例4一个质点在一个恒力F的作用下由静止开 始运动，速度达到v，然后换成一个方向相 反的大小为3F的恒力作用，经过一段时间 后，质点回到出发点，求质点回到原出发 点时的速度。
1、动能: 物体由于运动而具有的能。 2、动能定理:
Ek
=
1 mv2 2
合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。
解题步骤
1. 选择对象并受力分析 2.明确研究的过程指出初、末态的动能 3. 计算合外力的总功 4. 根据动能定理列式求解
《动能定理》的解题思路训练
（一）用动能定理可求力 例1一物体质量为10kg，在平行于斜面的拉
力F的作用下沿斜面向上运动，斜面于物体 间的滑动摩擦系数为μ=0.1，当物体运动到 斜面中点时，去掉力F，物体刚好可运动到 斜面顶端停下，设斜面倾角为300，取 g=10m/s2，求拉力F。
B.动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体 的动能大小是不同的
C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化， 但是速度变化时，动能不一定变化
D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
练习 2、 物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑， 求它滑到底端时的速度大小。
高中物理【动能和动能定理】优质课件
1．对动能的理解 (1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关。 (2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速 度)相对应。 (3)动能具有相对性，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。
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
2．动能变化量 ΔEk 物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即 ΔEk＝12mv22－12mv12，若 ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若 ΔEk<0，则表示物体的动能减少。
人教物理必修第二册
ma Fl
2al
返回导航 上页 下页 12mv2 2－12mv1 2
人教物理必修第二册
返回导航 上页 下页
3．表达式：W＝__E_k_2－__E__k1__。 4．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__。
解析：急刹车后，车水平方向只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力 的大小是相同的，汽车的末速度皆为零，由动能定理得－Fx1＝0－12mv12 ① －Fx2＝0－12mv22② 联立①②式得xx21＝vv2122，x2＝vv2122x1＝(86)2×3.6 m＝6.4 m，故 A 正确，B、 C、D 错误。
2．应用动能定理解题的基本思路
返回导航 上页 下页
人教物理1 对动能定理的理解 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( C ) 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
人教物理必修第二册
高中物理【动能和动能定理】优质课件
3．(多选)如图 8.3-6 所示，质量为 m 的小车在水平恒力 F 的推
动下，从山坡(粗糙)底部 A 处由静止开始运动至高为 h 的坡
顶 B，获得的速度为 v，A、B 之间的水平距车克服重力所做的功是 mgh
B．合外力对小车做的功是12mv2
图 8.3-3 提示：高速列车加速出站时合外力做正功，动能增大；减速进站时合外
力做负功，动能减小。
主题探究一 动能和动能定理的理解
[问题驱动] 如图 8.3-4 甲所示，是古代战争中攻击城门的战车，战车上装有一根质量 很大的圆木，有很多士兵推着以很大的速度撞击城门，能比较容易地将城门 撞破；如图 8.3-4 乙所示，人用铁锤打击石头；如图 8.3-4 丙所示，一辆汽车 正在加速上坡。
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动 能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
解析：动能是物体由于运动而具有的能量，运动的物体都具有动能，故A 正确；动能不可能为负值，故B错误；由于速度是矢量，当方向变化时， 若其大小不变，则动能并不改变，故C正确；做匀速圆周运动的物体动能 不变，但并不处于平衡状态，故D错误。 答案：AC
解题指导 根据动能定理，分别列出公式中等号左侧的功和等号右侧初末状 态的动能，即可求解得到需要的物理量的值。
[解析] 汽车制动时，阻力对汽车做负功， 有 W＝－fs＝－0.5mgs。 汽车的动能减小至 0，根据动能定理 W＝Ek2－Ek1， 有－0.5mgs＝0－12mvmax2。 汽车制动后滑行的距离
图8.3-7
(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功 W； (2)舰载机刚进入 BC 时，飞行员受到竖直向上的压力 FN 多大。
解析：(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时
教科版高中物理必修二 第4章第4节动能 动能定理(共30张PPT)
3.误差分析 4.实验结论 在误差允许范围内，合外力做的功等于
物体动能的变化量。即：W＝Ek2－Ek1 =△EK
三、动能定理
1、内容：
合外力〔在一个过程中对物体〕所做的 功，等于物体〔在这个过程中〕动能的变化。
2、表达式：
W 总1 2m2 v 2 1 2m1 v 2
W 总 E k2 E k1 E k
随 堂
关于动能的理解，以下说法正确的选项是：
练
BCDF
习 A、动能不变的物体，一定处于平衡状态
B、动能不可能是负的
C、一定质量的物体，动能变化时，速度一
定变化；但速度变化时，动能不一定变化
D、物体的加速度(合外力〕为零，其动能
不变
E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹
的切线方向
F、假设运动物体所受合外力不为零，那么
练习
假设质量为20g子弹速度为800m/s，那么质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能与子 弹动能相同？
Ek弹
1 2
m弹v弹 2
210.028002J6.1 43 0J
Байду номын сангаас
Ek人21m人v人 2＝Ek弹
v人
2Ek弹 m 人
26.413 01m 6/s 50
例1、同一物体分别从高度相同，倾角
不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相
〔2〕分析物体的受力，明确各力做功 的情况，并确定外力所做的总功；
〔3〕分析物体的运动，明确物体的初、 末状态，确定初、末状态的动能及动能的 变〔化4〕；根据动能定理列方程求解；
动能定理与牛顿第二定律
〔1〕牛顿第二定律是矢量式，反映的是力 与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中总 功与始末状态动能变化的关系。
物体动能的变化量。即：W＝Ek2－Ek1 =△EK
三、动能定理
1、内容：
合外力〔在一个过程中对物体〕所做的 功，等于物体〔在这个过程中〕动能的变化。
2、表达式：
W 总1 2m2 v 2 1 2m1 v 2
W 总 E k2 E k1 E k
随 堂
关于动能的理解，以下说法正确的选项是：
练
BCDF
习 A、动能不变的物体，一定处于平衡状态
B、动能不可能是负的
C、一定质量的物体，动能变化时，速度一
定变化；但速度变化时，动能不一定变化
D、物体的加速度(合外力〕为零，其动能
不变
E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹
的切线方向
F、假设运动物体所受合外力不为零，那么
练习
假设质量为20g子弹速度为800m/s，那么质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能与子 弹动能相同？
Ek弹
1 2
m弹v弹 2
210.028002J6.1 43 0J
Байду номын сангаас
Ek人21m人v人 2＝Ek弹
v人
2Ek弹 m 人
26.413 01m 6/s 50
例1、同一物体分别从高度相同，倾角
不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相
〔2〕分析物体的受力，明确各力做功 的情况，并确定外力所做的总功；
〔3〕分析物体的运动，明确物体的初、 末状态，确定初、末状态的动能及动能的 变〔化4〕；根据动能定理列方程求解；
动能定理与牛顿第二定律
〔1〕牛顿第二定律是矢量式，反映的是力 与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中总 功与始末状态动能变化的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-7-
4.动能 动能定理
探究一 探究二
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究二
动能定理的应用
优 越 性
(1)物体由初状态到末状态的过程中,物体的运动性质、运动轨迹、做功 的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑,使分析简化 (2)应用牛顿运动定律和运动学规律时,涉及的有关物理量比较多,对运动 过程中的细节也要仔细研究,而应用动能定理只考虑合外力做功和初、 末两个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处 理 (3)一般情况下,由牛顿运动定律和运动学规律能够求解的问题,用动能定 理也可以求解,并且更为简捷
S 随堂练习
UITANG LIANXI
内容要点 动 能 公 式 动 能 定 理 公 式 推 导 过 程 物体由于运动而具有的能叫动能,用符号 Ek 表示 物体的动能等于物体的质量与物体速度大小的二次方的乘积的一半,即 1 Ek =2mv2 动能的单位与功的单位一样,也是焦耳,符号为 J 合外力所做的功等于物体动能的变化
1 .理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算. 2 .理解动能定理的推导过程. 3 .知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算. 4 .会用动能定理解决力学问题,掌握动能定理解题的步骤.
-2-
4.动能 动能定理
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
4.动能 能定理
-1-
4.动能 动能定理
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
如图所示,射箭运动员拉弓射箭,箭在弹力作用下,获得很大的速度射出 去.行驶中的汽车,因前方有路障而紧急刹车,汽车在阻力作用下逐渐停下来. 以上两种情境有何共同特点?
1 1
ΔEk
W
-5-
4.动能 动能定理
探究一 探究二
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
W= ΔEk
(1)合外力对物体做正功,即 W>0,ΔEk >0,表明物体的动能增大;合外力对 物体做负功,即 W<0,ΔEk <0,表明物体的动能减小 (2)动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系,还体现了它们之 间的因果关系.也就是说力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外 力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,能量转化 了多少由合外力做了多少功来度量
-4-
4.动能 动能定理
探究一 探究二
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
对动能定理中各物理量的理解(W=ΔEk =Ek 2-Ek 1)
Ek
(1)状态量:与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应 (2)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 (3)标量:只有大小没有方向,并且恒为正值 ΔEk=E k2-E k1=2 mv2 2 − 2 mv12为物体动能的变化量,用末动能减初动能, 表示物体动能变化的大小,与物体运动的初、末状态有关,与中间过程无 关 W 为外力对物体做的总功,W 的求法有两种思路: ①先求出各个力对物体所做的功 W1、W2、W3…,再求出它们的代数和 W=W1+W2+W3+…即为总功 ②先求出物体所受各个力的合力 F 合,再利用 W=F 合 xcos α 求合力所做的 功
-8-
4.动能 动能定理
探究一 探究二
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
解题 步骤
(1)确定研究对象和研究过程 (2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力 都要分析,含重力) (3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正 负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段 做的功 (4)写出物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能) (5)按照动能定理列式求解
UITANG LIANXI
适 用 范 围
知 识 要 点
(1)动能定理适用于直线运动,也适用于曲线运动 (2)适用于恒力做功,也适用于变力做功 (3)既能研究单一物体,也能研究物体系统 (4)若物体运动包含几个不同的过程时,可分段考虑,也可以整体处理 (1)合外力做功等于各外力做功的代数和,要注意各个功的正负;外力既可 以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力 (2)重力做功用重力乘以竖直方向的高度差;摩擦力做功用摩擦力乘以位 移大小;绳拉小球做圆周运动时,小球受到的拉力不做功;在静止斜面上运 动的物体,物体受到的支持力不做功 (3)位移 x 和速度 v 均应为同一参考系,一般情况以地球为参考系 (4)动能只有正值,没有负值,但动能的变化却有正有负.“ 变化”是指末状态 的物理量减去初状态的物理量
-6-
4.动能 动能定理
探究一 探究二
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
【例 1 】一物体做变速运动时,下列说法正确的有( ) A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零 C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零 解析:物体的速度发生了变化,则合外力一定不为零,加速度也一定不为 零,B、D 正确;物体的速度变化,可能是大小不变,方向变化,故动能不一定变 化,合外力不一定做功,A、C 错误. 答案:BD
W=ΔEk=E k2-E k1 或 W= 2 mv22 − 2 mv12 W = Fx 1 1 2ax = v22 -v12 ⇒W=2 mv2 2 − 2 mv1 2 F = ma
-3-
1
1
4.动能 动能定理
首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习