2019学年高中物理必修2教学课件：第七章机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理(共36张PPT)
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2019_2020学年高中物理第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 (2)
解析：选 C 对上升过程，由动能定理，－(F＋mg)h＝Ek －Ek0，得 Ek＝Ek0－(F＋mg)h，h＝3 m，Ek＝36 J，Ek0＝72 J， 即 F＋mg＝12 N；下落过程，(mg－F)(6－h)＝Ek′－Ek0′，h＝3 m，Ek′＝48 J，Ek0′＝24 J，即 mg－F＝8 N，联立两公式，得 到 m＝1 kg、F＝2 N.
4．关于动能定理，下列说法中正确的是( ) A．某过程中外力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ总功等于各力做功的绝对值之和 B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变 C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用 D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程
解析：选B 公式W＝ΔEk中W为合外力做的功，也可以 是各力做功的代数和，A错误，B正确；动能不变，只能说明 合外力的总功W＝0，动能定理仍适用，C错误；动能定理既适 用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误．
3．动能的特点 (1)具有瞬时性，是 4 _状__态__量_______． (2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般 不同，通常是指物体相对于 5 _地__面_________的动能． (3)动能是 6 _标__量________，只有 7 _大__小_______，没有方向， 只有正值，没有负值.
6．(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运 动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动 方向相反的外力作用．距地面高度 h 在 3 m 以内时，物体上升、 下落过程中动能 Ek 随 h 的变化如图所示．重力加速度取 10 m/s2. 该物体的质量为( )
A．2 kg B．15 kg C．1 kg D．0.5 kg
4．适用范围：既适用于恒力做功也适用于 13 变__力__做__功__； 既适用于直线运动也适用于 14 _曲__线__运__动_____．
人教版高一物理必修二7.8《机械能守恒定律》课件(共33张ppt)
m A v= 10m/s h=10m
E=Ek+Ep =300J
2020/5/16
7
探究二：机械能之间的互相转化
2020/5/16
8
极 限 运 动 蹦 极
2020/5/16
9
08
奥 运 蹦 床 冠 军 何 雯 娜
2020/5/16
10
二、机械能之间可以互相转化
1、重力势能和动能之间可以互相转化
为L，最大偏角为θ。 L
小球运动到最底位
置时的速度是多大？ F
A
L·cosθ C
L Lcos
L(1 cos )
h
G
O
2020/5/16
28
L cos
解： 以最低点为零势能面
A
最高点的A机械能为 E1 mgL(1 cos )
C h
O
最低点的O机械能为
E2
1 2
mv
2
L(1 cos )
只有重力做功，机 械能守恒，得：
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
守恒式
注意零势面选取
（2）物体（或系统）减少的势能等于物 体（或系统） 增加的动能
EP减 EK增
转化式
关注初、末状态动能和 势能的变化量
2020/5/16
16
3、机械能守恒定律成立条件的理解
(1)系统内，只有重力和弹簧弹力做 功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做 功或做功的代数和为零）
WG
1 2
mv22
1 2
mv12
由重力做功与重 力势能的关系得
WG mgh1 mgh2
由以上两式得
高中物理 第七章 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
①W＝ Ek2－Ek1 。
②W＝12mv2 2－12mv1 2。
K12课件
9
(4)两点说明： ①如果物体受到几个力的共同作用，式中W为 合力 所做的 功，它等于各力做功的 代数和 。 ②如果外力对物体做正功，物体的 动能增加 ，外力对物体 做负功，物体的 动能减少 。
(5)适用范围： 不仅适用于 恒力 做功和 直线 运动，也适用于 变力 做功和 曲线 运动的情况。
K12课件
17
K12课件
18
1．内容 外力对物体做的总功等于其动能的增量， 即 W＝12mv2 2－12mv1 2＝ΔEk。 2．物理意义 动能定理描述了一个质点的功能关系揭示了外力对物体做的 总功与物体动能变化量之间的关系，即功是能量转化的量度。
ห้องสมุดไป่ตู้
K12课件
19
3．对动能定理的理解 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，转化了多少由合外力做了多少功来度量。 4．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……，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lcos α求 合力的功。
K12课件
7
2．动能定理
(1)动能定理的推导：
如所示，质量为 m 的物体，
在恒力 F 作用下，经位移 l 后，速度由
v1 增加到 v2。
根据牛顿第二定律有 F＝ma，
根据运动学公式有
l＝v 2
2－v1 2a
2
。
外力做的总功 W＝Fl＝
②W＝12mv2 2－12mv1 2。
K12课件
9
(4)两点说明： ①如果物体受到几个力的共同作用，式中W为 合力 所做的 功，它等于各力做功的 代数和 。 ②如果外力对物体做正功，物体的 动能增加 ，外力对物体 做负功，物体的 动能减少 。
(5)适用范围： 不仅适用于 恒力 做功和 直线 运动，也适用于 变力 做功和 曲线 运动的情况。
K12课件
17
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18
1．内容 外力对物体做的总功等于其动能的增量， 即 W＝12mv2 2－12mv1 2＝ΔEk。 2．物理意义 动能定理描述了一个质点的功能关系揭示了外力对物体做的 总功与物体动能变化量之间的关系，即功是能量转化的量度。
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3．对动能定理的理解 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，转化了多少由合外力做了多少功来度量。 4．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……，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lcos α求 合力的功。
K12课件
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2．动能定理
(1)动能定理的推导：
如所示，质量为 m 的物体，
在恒力 F 作用下，经位移 l 后，速度由
v1 增加到 v2。
根据牛顿第二定律有 F＝ma，
根据运动学公式有
l＝v 2
2－v1 2a
2
。
外力做的总功 W＝Fl＝
人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律《动能和动能定理》(27张)-PPT优秀课件
开始通过相同的位移，若A的质量大于
B的质量，则在这一过程中：
A.A获得的动能大
F
B.B获得的动能大
C.A、B获得的动能一样大
D.无法比较谁获得的动能大
随
堂
练
习
一辆质量为m、速度为v0的汽
车在关闭发动机后在水平地面上滑
行了距离l后停下，试求汽车受到
的阻力F阻大小。
答
案
mv02/2l
随 堂 多项 练 习
高 人 教 版 高 一 物理必 修二第 七章机 械能守 恒定律 第七节 《动能 和动能 定理》 课件(共 27张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美版 考 是 怎 样 考 的
单项
一物块由静止开始从粗糙斜面上的某 点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物 块做的功等于（05辽宁）：
A．物块动能的增加量 B．物块重力势能的减少量与物块克 服摩擦力做的功之和 C．物块重力势能的减少量和物块动 能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和 D．物块动能的增加量与物块克服摩 擦力做的功之和
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，相同的物理量是：
A.动能
B.速度
C.速率
D.重力所做的功.
小 结 应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：
1.明确对象和过程：（通常是单个物体） 2.作二分析： ⑴受力分析
⑵运动情况及过程分析,确定初、末速度 3.确定各力做功及正负 4.建方程：
单项
一质量为 m的小球，用长为L的轻 绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用 下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q 点，细线偏离竖直方向的角度为θ， 如图所示。则拉力F做的功是： A. mgLcosθ
(浙江专用)学年高中物理第七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
第7节动能和动能定理1•知道动能的符号、表达式和单位，会根据动能表达式计算运动物体的动能2•知道动能定理的表达式，理解动能定理的物理意义4•会运用动能定理解决单个物体的有关问题5•会运用动能定理求变力所做的功［学考报告］知识内容动能和动能定理考试要求学考 选考d d基本要求 3•知道动能定理也可用于变力做功和曲线运动1 .领悟运用动能定理解题的优越性2.理解做功的过程就是能量转化或转移的过程1•不要求用平均力计算变力做功和利用F 显图象求变力做功2•不要求用动能定理解决物体系的问题发展要求说明1知识点一动能的表达式2.对动能的理解(1) 动能的瞬时性:物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应，是一个状态量。
(2) 动能的标矢性：动能是标量，只有大小没有方向，且总大于或等于零。
(3)动能的相对性：对于不同的参考系，物体的速度不同，则物体的动能也不同。
没》 有特别指明时，I 課堂导学 :::::::::::::::::::::::::::::::: ::::::::::::::::::::::::::::::::::::: • ••・ ::::::::::::::::::::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::: •••••• :::::::::::::: ••••••••• :::::::::::::::::::::::::::::::::::: • ••• ::::::::::::: ::::• ••• ::::•••••••••• :::::::::::::::: ••••••::::::::: :::::•••••••••::::::::: • • ••::::::: •••••• :::::::::::::: • ♦•」•••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••基础自诊签课堂互动［签••••• •••■・•・■••••••••••■•••• ■••••• ••1.动能的表达式: ［基础梳理］国际单位制中单位是 焦耳速度都是以地面为参考系。
人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律7.7动能和动能定理(共55张PPT)
三、动能定理
3、理解：
（3）动能定理也适用于变力做功
【例4】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬
挂于天花板上，小球在水平力F的作用下，从最
低点P点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了θ角，
如图所示，则力F做的功为（ ）
A．mgLcosθ B．mgL(1－cosθ)
T
C．FLsinθ
变力
D．FLθ
mg
三、动能定理
燃料 牵引力对飞机做正 内能 功
飞机 动能
我们可以用做功的多少， 来定量地确定动能。
物体的质量为m，初速度为在V1与，运动方向相同的恒力F的作用 发生一段位移s，速度增加到下了，
V2。
V1
m
F
s
V2 m
恒力 F 对物体 M 做了多少
W = Fs
功请：大家把这个功的表达式，用上。学期学过的动力学、
运动学公式展开、整理、化简………看看能得到什么
Ek
1 2
mv 2
2 117( 37. 120 3)2J
4 . 4 18 90 J
例与练
2、关于动能，下列说法正确的是（ ）
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、物体做匀速圆周运动，其动能不变
三、动能定理
N
F合＝f
W总＝ fl
Ek1＝12 mv20 Ek 2＝0
f mg
W 总 ＝ Ek2Ek1 fl012mv20
f
mv
2
0
2l
三、动能定理
3、理解：
（2）动能定理也适用于曲线运动
【例3】某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一 个铅球，求铅球落地时速度大小。
高中物理 第7章 机械能守恒定律 7 动能和动能定理课件 新人教版必修2
【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
2．质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个 质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正 确的是( )
___12_m_v__22－__12_m__v_21___.ΔEk＞0，表示物体的__动__能__增__加___．ΔEk＜0 表示物体的_动__能__减__少___．
2．动能定理的推导 (1)建立情景
图7-7-1 如图7-7-1所示，质量为m的物体，在恒力F作用下，经位 移l后，速度由v1增加到v2.
自
解
主
题学技Fra bibliotek习巧
·
·
基
素
础
养
知
培
识
7 动能和动能定理
优
合 作 探 究
· 重 难 疑 点
[学习目标] 1.知道动能的概念及定义式，会比较、计算 物体的动能． 2.理解动能定理的推导过程、含义及适用范 围．(重点) 3.掌握利用动能定理求变力的功的方法．(重点、 难点)
动能和动能定理
[先填空] 1．动能的表达式 (1)定义：物体由于_运__动___而具有的能． (2)表达式：Ek＝__12_m_v_2__，式中v是瞬时速度．
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表
格中
问题1
问题2
问题3
问题4
学生分组探究一 对动能、动能定理的理解 第1步探究——分层设问，破解疑难 1．动能很大的物体，它的速度一定也很大吗？ 【提示】 物体的动能大小由速度和质量共同决定，动能 很大的物体，它的速度不一定很大．
人教版高中物理必修二课件第七章机械能守恒定律第7节
第七章
机械能守恒定律
第七节 动能和动能定理
• 素养目标定位
※ 知道动能的概念，会用动能的定义进行计算 ※ 掌握动能定理的内容、公式及适用条件 ※ 会用动能定理解决力学问题 ※ 感知生活中动能定理的应用，提高理论与实践相结合的能力
• 素养思维脉络
1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课内课堂达标
• (2)W的求法 • 动能定理中的W表示的是合外力的功，可
• (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。
• 2．分析方法：(1)看清图像的种类，区分v －t图像、F－t图像、P－t图像、Ek－x图像 等。
•(2)找出纵坐标与横坐标的关系。 • (3)明确图像的斜率、截距、交点、面积等
• 案例
在粗糙的水平面上给滑块一定
的初速度，使其沿粗糙的水平面滑动，经
测量描绘出了滑块的动能与滑块的位移的A 变化规律图线，如图所示。用μ表示滑块与 水平面之间的动摩擦因数，用t表示滑块在
解析：电梯上升的过程中，对物体做功的有重力 mg、支持力 N，这两个力 做的总功才等于物体动能的增量 ΔEk＝12mv22－12mv21，故 A 错误，C 正确；对电 梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力的功一定等于其动能的增 量，故 B 错误，D 正确。
• 〔对点训练1〕 下列关于运动物体的合外
• (3)若过程包含了几个运动性质不同的分过 程，既可分段考虑也可整个过程考虑。但 求功时，有些力不是全过程都做功，必须 根据不同的情况分别对待求出总功。
机械能守恒定律
第七节 动能和动能定理
• 素养目标定位
※ 知道动能的概念，会用动能的定义进行计算 ※ 掌握动能定理的内容、公式及适用条件 ※ 会用动能定理解决力学问题 ※ 感知生活中动能定理的应用，提高理论与实践相结合的能力
• 素养思维脉络
1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课内课堂达标
• (2)W的求法 • 动能定理中的W表示的是合外力的功，可
• (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。
• 2．分析方法：(1)看清图像的种类，区分v －t图像、F－t图像、P－t图像、Ek－x图像 等。
•(2)找出纵坐标与横坐标的关系。 • (3)明确图像的斜率、截距、交点、面积等
• 案例
在粗糙的水平面上给滑块一定
的初速度，使其沿粗糙的水平面滑动，经
测量描绘出了滑块的动能与滑块的位移的A 变化规律图线，如图所示。用μ表示滑块与 水平面之间的动摩擦因数，用t表示滑块在
解析：电梯上升的过程中，对物体做功的有重力 mg、支持力 N，这两个力 做的总功才等于物体动能的增量 ΔEk＝12mv22－12mv21，故 A 错误，C 正确；对电 梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力的功一定等于其动能的增 量，故 B 错误，D 正确。
• 〔对点训练1〕 下列关于运动物体的合外
• (3)若过程包含了几个运动性质不同的分过 程，既可分段考虑也可整个过程考虑。但 求功时，有些力不是全过程都做功，必须 根据不同的情况分别对待求出总功。
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课堂小结
动
动能
能
动 能
定
理
动能定理
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能
2．公式：Ek
1 mv2 2
3．动能是标量，是状态量
4．单位：焦（J）
1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化 2．表达式W ： E k2E k1 E k 3．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。
3：表达式：
W1m 2
22v12m12v
合力做的功 W E k2E k1 E k
末态的动能
初态的动能
加深拓展
4、理解：
W E k2E k1E k
(1)因果关系: 前因后果
(2)数量关系: 功能互求
①W＞0， Ek2__ E＞k1 ， △ Ek—＞— 0 ②W＜0， Ek2__ E＜k1 ， △ Ek—＜— 0
(3)同一性: l 与v 相对同一参考系---通常选地面
拓展应用
【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹 穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的 瞬间速度约为900m/s，穿出苹果瞬间的速 度约为为800m/s，子弹的质量约为20g ， 在苹果中穿行的路径约为10cm。试估算子 弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？
WFl
v1 情景1
FNF
Gl
v2 F
Fma
l v22 v12 2a
W12m22v12m12v
v1 情景1
FNF Gl
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
WFFl 12m22v12m12v
v2 F
W总F-lfl12m22v12m12v
W12m22v12m12v
初态和末态的表达式12均m为v 2“
【点评】 动能是物体由于运动而具有的能，而不能说动能是运动物体具有 动物体可能不仅具有动能，还可能具有势能。
题2 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。
忽略空气阻力，该过程中小球A的动能Ek与时间t的关系图象是（ ）
A
B
C
D
解析：小球做竖直上抛运动时，速度
v=v0-gt
，
根
据
动
能
Ek
1 2
m 2v
得
Ek
1 2
m
v0
gt
2
，Ek
是
t
的二次函数，图象为开口向上的抛物线。
题组二 对动能定理的理解
题3 关于做功和物体动能变化的关系，下列D说法正确的是（ ）
A. 只要有力对物体做功，物体的动能就增加 B. 只要物体克服阻力做功，它的动能就减少 C. 动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 D. 力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
第7节 动能 动能定理
感知动能 这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？
外力做功
动能的变化
理论探究
v1
FNF G
情景1 v2 F
l
光滑水平面上，质量为m的物体 ，在与运动方向总相同的恒力F 的作用 下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。 试寻求这个过程中外力做的功与动能的 关系。
v1 情景2
常考题型
题组一 对动能和动能变化量的理解
题1 关于动能的理解，下列说法A正C确的是（ ）
A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动物体都具有动能 B.公式Ek= mv2中，v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值 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
f FNF f Gl
v2 F
若地面粗糙，物体所受摩擦力恒为f ，这个过程中外力做的功与动能的关系 又会如何？
理论探究
v1 情景1
FNF
Gl
v2 F
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
1．外力对物体做的功是多大？ 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．结合上述三式能推导出什么关系式？
“
”代表什么？
动能
Ek
1 mv2 2
1 2
”mv，2 这个
W12m22v12m12v
上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的， 若做功过程对应一个 曲线运动的路径，该结论还成立吗？
O
W1m 2
22v12m12v
简化
1 2
mv
2 1
mgh
0
1 2
mv22
WT 0
v1 0
BA
G
v1 情景1
FNF
Gl
v2
v1 情景2
F f FNF f
Gl
v2 F
情景3 O
纷繁复杂的物理现象背后隐藏着简单 的规律
v1 0
BA
G
W1m 2
22v12m12v
知识建构
动能 动能定理
1、动能：
质量一定的物体 1．速度变化，动能是否一定变化？
(1)概念：物体由于运动而具有的能量2．动能变化，速度是否一定变化？
(2)大小：Ek=mv2/2
(3)单位：J 1J=1kg·m2/s2 (4)动能是标量，是状态量 (5)动能具有相对性，只能取正值
高速飞行的子弹有很大的 杀伤力，二战中法国飞行员误 抓敌机射来的子弹却安然无恙 ，是何原因？
2、动能定理：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。
动能定理
1 选对象
解：对子弹由动能定理有
v FN f
3分析运动，定初末
G
2
fl12m2v2-12m12v
2 受 力
确
4列方程
得 定 各 f： m122 v lm2 2v 1.7140 N
分 力 由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力为
析做
功
F1.710 4N
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。
J。
（2）根据动能定理得：FL=Ek-0，
解得：F=
Ek L
=
7.2107 1.6103
N
=4.5×104
N。
题6［2019·济南一中高一检测］飞机起飞过程中，速度从v增大到2v，合外
速度从2v增大到3v，合外力做功为W2。则WC1与W2的比值为（ ）
题4 某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑区”保持
一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功加了1 900 J
B. 动能增加了2 000 J
C. 重力势能减小了1 900 J
D. 重力势能减小了2 000 J
题组三 动能定理的简单应用
题5 质量M=4.0×104 kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离L 达到起飞速度v=60 m/s。问： （1）起飞时飞机的动能多大？ （2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
【解】 （1）起飞时飞机的动能为：
Ek=
1 2
Mv2
=
1 2
×4.0×104×602
J=7.2×107