人教版高中物理必修二《动能和动能定理》
合集下载
高中物理人教版必修二《7.7动能和动能定理 》(共48张PPT)
7
动能和动能定理
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动 能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能； 2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算； 3．深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理 过程下动能定理的表述；
二、过程与方法
1．掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理； 2．理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异 同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；
2 受 力 分 析
1.8 104 N
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用， 但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4
动能定理的优点在哪里呢? 此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但 动能定理更简洁明了。
1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间， 用它来处理问题要比牛顿定律方便． 2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题， 而牛顿运动解决这样一类问题非常困难．
1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力
作用的过程
2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用
于物体做曲线运动的情况 3、动能定理的研究对象一般是一个物体，也可以是几 个物体组成的系统 4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系 的速度
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。当位移为 l=5.3×102m时， 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。 （k=0.02） V F牵 f阻
三、情感态度与价值观
1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言 推理的简洁美； 2．体会从特殊到一般的研究方法；
动能和动能定理
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动 能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能； 2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算； 3．深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理 过程下动能定理的表述；
二、过程与方法
1．掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理； 2．理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异 同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；
2 受 力 分 析
1.8 104 N
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用， 但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4
动能定理的优点在哪里呢? 此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但 动能定理更简洁明了。
1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间， 用它来处理问题要比牛顿定律方便． 2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题， 而牛顿运动解决这样一类问题非常困难．
1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力
作用的过程
2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用
于物体做曲线运动的情况 3、动能定理的研究对象一般是一个物体，也可以是几 个物体组成的系统 4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系 的速度
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。当位移为 l=5.3×102m时， 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。 （k=0.02） V F牵 f阻
三、情感态度与价值观
1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言 推理的简洁美； 2．体会从特殊到一般的研究方法；
人教版高一物理必修第2册 动能和动能定理
2. 查阅资料，了解动能定理在解决哪些实际的力学问题中，
得到了应用？
山东舰
跑。当位移l达到2.5×103 m时，速度达到起飞速度80 m/s。在此过程中，
1
飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的
。g取10 m/s2，求飞机平均
50
FN v0=0
v
牵引力的大小。
F
kmg
mg
解：以飞机为研究对象
l
合 =ΔEk
( F-kmg ) l= 1 2 −0
2
F＝1.04×105 N
5. 动能是标量。
1J= 1kg·m2/s2 =1N⋅m
问题：对于质量一定的物体
1
= 2
2
v
（1）动能变化，速度是否一定变化？ 是
（2）速度变化，动能是否一定变化？ 否
6. 动能的变化：
v
v
ΔEk= Ek末−Ek初
=
1
22
2
−
1
12 =
2
Ek末−Ek初
二、动能定理
1. 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过
向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自
由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，
g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：
vB
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
分析过程： ① 加速上升（ A→B ）
B
mg
H
② 竖直上抛，返回地面（ B→A）
口与地面的斜面，若斜面高 3.2 m，斜面长6.5 m，
质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，
得到了应用？
山东舰
跑。当位移l达到2.5×103 m时，速度达到起飞速度80 m/s。在此过程中，
1
飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的
。g取10 m/s2，求飞机平均
50
FN v0=0
v
牵引力的大小。
F
kmg
mg
解：以飞机为研究对象
l
合 =ΔEk
( F-kmg ) l= 1 2 −0
2
F＝1.04×105 N
5. 动能是标量。
1J= 1kg·m2/s2 =1N⋅m
问题：对于质量一定的物体
1
= 2
2
v
（1）动能变化，速度是否一定变化？ 是
（2）速度变化，动能是否一定变化？ 否
6. 动能的变化：
v
v
ΔEk= Ek末−Ek初
=
1
22
2
−
1
12 =
2
Ek末−Ek初
二、动能定理
1. 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过
向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自
由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，
g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：
vB
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
分析过程： ① 加速上升（ A→B ）
B
mg
H
② 竖直上抛，返回地面（ B→A）
口与地面的斜面，若斜面高 3.2 m，斜面长6.5 m，
质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，
人教版高中物理必修二 (动能和动能定理)机械能守恒定律教学课件
1. (多选)关于动能的理解，下列说法正确的是( ABD ) A. 动能不可能是负的 B. 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 C. 动能不变的物体，一定处于平衡状态 D. 一定质量的物体的加速度为零，其动能不变
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”， 它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为7.6 km/s，此时它的动 能是多少？
四、功率： （一）功率： 1.定义：如果从开始计时到时刻t这段时间内，力做的功为
W，则功W与完成这些功所用的时间t之比叫做功率。
2.公式：： P W t
比值法定义
3.功率的单位： 瓦特（W）
1 kW=1000W
4.功率也是标量
5.物理意义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。
在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或 某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的 功率。
起重机编号 A
被吊物体重 力
2.0×103N
匀速上升速 度
4m/s
上升的高度 16m
所用时间 4s
B
4.0×103N
3m/s
12m
4s
做功大小 3.2×104J 4.8×104J
C
1.6×103N
2m/s
20m
10s
3.2×104J
（1）三台起重机哪台做功最多？ （2）哪台做功快？怎样比较它们做功的快慢呢？
弹力越大，速度越 大，动能越大。
这时弹力对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体做 了功。
01 动能 02 动能定理
动能
质量为m的物体在光滑水平面上运动，在运动方向相同的恒力F的作 用下发生一段位移l。速度由V1增加到V2
高中物理(人教版)必修第二册讲义—动能和动能定理
A. 建材重力做功为- mah C. 建材所受的合外力做功为 mgh 【答案】D
B. 建材的重力势能减少了 mgh D. 建材所受钢绳拉力做功为 m(a g)h
【解析】
【详解】A． 建筑材料向上做匀加速运动，上升的高度为 h，重力做功：W=-mgh，故 A 错误；
B． 物体的重力势能变化量为 Ep W mgh
与半径有关，可知 vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于 P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P
球的绳比悬挂 Q 球的绳短，所以不能比较动能的大小．故 AB 错误；在最低点，拉力和重力
的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m
v2 R
，解得，F=mg+m
v2 R
=3mg，a向
F
mg ＝2g m
mv
2 2
表示物体的初动能
（3）W 表示物体所受合力做的功，或者物体所受所有外力对物体做功的代数和。
3.适用范围
（1）动能定理既适用于求恒力做功，也适用于求变力做功。
（2）动能定理及适用于直线运动，也适用于曲线运动
1．判断下列说法的正误． (1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( × ) (2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( × ) (3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．( √ ) (4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．( × ) (5)物体的动能增加，合外力做正功．( √ ) 2.如图所示，质量为 m 的物块在水平恒力 F 的推动下，从粗糙山坡底部的 A 处由静止运动至 高为 h 的坡顶 B 处，并获得速度 v，A、B 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g，则重力做功 为______，恒力 F 做功为________，物块的末动能为________，物块克服摩擦力做功为________．
人教版高中物理必修2第8章第3节动能和动能定理 课件＋
动能和动能定理
人教版高中物理 必修2
新知导入
我们知道功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹 簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力的做功有关吗？
例如：炮弹在炮筒内推力 的作用下速度越来越大， 动能增加，这种情况下推 力对物体做了功。
本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力的做功的关系。
则
mv 2 F牵 = 2L + kmg
把数值代入后得到:F 牵 ＝ 1.04×10 5 N 飞机平均牵引力的大小是 1.04×10 5 N。
新知讲解
总结： 1、应用动能定理优点：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和 时间，因此用它处理问题常常比较方便。 2、注意：力对物体做的功可以为正值，也可以为负值。合力做正功 时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能减少。
-
1 2
mv12
Ek2 ：末动能， Ek1 ：初动能。
可以写成：W ＝ Ek2 － Ek1
这个关系表明，力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程 中动能的变化。这个结论叫作动能定理。
说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
新知讲解
2、动能定理理解 （1）动能定理的的研究对象既可以是单一物体也可以看成是单一物体 的物体系。 （2）动能定理主要用于解决:变力做功、曲线运动和多过程的动力学 问题. （3）动能定理的实质说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来 实现的。
新知讲解
【例题 1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止 开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在 此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 1 。g 取10 m/s2 ，
人教版高中物理 必修2
新知导入
我们知道功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹 簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力的做功有关吗？
例如：炮弹在炮筒内推力 的作用下速度越来越大， 动能增加，这种情况下推 力对物体做了功。
本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力的做功的关系。
则
mv 2 F牵 = 2L + kmg
把数值代入后得到:F 牵 ＝ 1.04×10 5 N 飞机平均牵引力的大小是 1.04×10 5 N。
新知讲解
总结： 1、应用动能定理优点：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和 时间，因此用它处理问题常常比较方便。 2、注意：力对物体做的功可以为正值，也可以为负值。合力做正功 时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能减少。
-
1 2
mv12
Ek2 ：末动能， Ek1 ：初动能。
可以写成：W ＝ Ek2 － Ek1
这个关系表明，力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程 中动能的变化。这个结论叫作动能定理。
说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
新知讲解
2、动能定理理解 （1）动能定理的的研究对象既可以是单一物体也可以看成是单一物体 的物体系。 （2）动能定理主要用于解决:变力做功、曲线运动和多过程的动力学 问题. （3）动能定理的实质说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来 实现的。
新知讲解
【例题 1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止 开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在 此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 1 。g 取10 m/s2 ，
新人教版高一物理必修二教学课件 7.7 动能和动能定理 (共24张PPT)
体的瞬时速度，使状态量，物体的运动 速度方向发生变化时，动能不变。
（2）当力做负功时，在动能定理的式中
应出现相应的负号。
四、动能定理与牛顿第二定律
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。 动能定理和牛顿第二定律是研究物 体运动问题的两种不同的方法。 动能定理不涉及物体运动过程中的 加速度和时间，对变力做功和多过程问 题用动能定理处理问题有时很方便。
ห้องสมุดไป่ตู้
曲线运动的情况，该怎样理解?
• 把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运 动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这 样也能得到动能定理．
适应条件
W＝Ek2－Ek1
合力做的功即总功
末动能 初动能
说明：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；时间长或 多过程、瞬间过程都能运用。
三、动能定理应用
2 1
v v a 2l
2 2
2 1
二、动能的表达式
1 2 1 2 WF mv 2 mv1 2 2
初态和末态的表达式均为“mv2/2”， 这个“mv2/2”代表什么？
1 2 Ek mv 2
我们对动能的表达式Ek＝mv2/2的理解
1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的 速度大小有关，与速度方向无关。
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；
物理人教版必修第二册83《动能和动能定理》(共23张ppt)
②动能定理法 W合 Ek Ek末 Ek初
Fl kmgl 1 mv2 0
2
总结：动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的 初末状态有关。在处理物理问题时，应优先考虑应用动能定理。
“三 同”
a 、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同，即同一物体
b、由于
W Fs
(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．( × )
(5)物体的动能增加，合外力做正功．( √ )
例2．在高h＝6 m的某一高度处，有一质量m＝1 kg的物体自 由落下，物体落地时的速度大小为10 m/s，则物体在下落过程 中克服空气阻力做的功为________J．(g取10 m/s2)
W克f＝10 J
总结动能的“四性”
(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)状态性：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。
合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。
动能定理的适用范围及条件：
①既适用于恒力做功，也适用于变力做功.
②既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ③既适用于单一运动过程，也适用于运动的全过程。 ④动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系.一般 以地面为参考系.
地面为参考系.
对动能定理的理解： 合力对物体做的功的理解
W合
=
1 2
mv22 －
新人教版高一物理必修二 课件 7.7 动能和动能定理(共31张PPT)
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观看
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 4:41:45 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
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。
牛顿运动定律:
由 v2－v02 =2al 得a＝2vl2
F合=F-F阻=F- kmg =ma
由
①②得F=
mv2
2l
+
kmg
① 分别用牛
②
顿运动定 律和动能
定理求解
动能定理:
由动能定理得
W合=（F-F阻）l
物
体 动
单位：焦耳（J），标量
能
的 表 达
Ek＝
1 2
mv2
式
m为物体的质量
v为物体的瞬时速度
例题1：我国发射的“神六”，质 量为8吨，运行速度为7.5km/s，它 的动能是多大？
Ek
1m2v 2
Ek
181037.5103 2J2.251011J 2
- 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)。
动能和动能定理
一、选择题
1．关于对动能的理解，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.动能总为正值
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
2．关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是( )
A.运动物体所受的合力不为零，合力必做功，则物体的动能一定要变化
B.运动物体所受的合力为零，物体的动能一定不变
C.运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零
D.运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动
3．质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则( )
A.质量大的滑行的距离大
B.质量大的滑行的时间短
C.它们滑行的时间一样大
D.它们克服阻力做的功一样大
4.在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是 ( )
A.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12
B.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12
C.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的12
D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
5.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能( )
A.与它下落的距离成正比
B.与它下落距离的平方成正比
C.与它运动的时间成正比
D.与它运动的时间平方成正比
二、填空题
6.一颗质量为10g 的子弹，射入土墙后停留在0.5m 深处，若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N.子弹射入土墙前的动能是______J ，它的速度是______m ／s.
7.甲、乙两物体的质量之比为2:1m :m 乙甲，它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动，当两个物体通过的路程相等时，则甲、乙两物体动能之比为______.
三、计算题
8.一颗质量m =10g 的子弹，以速度v =600m ／s 从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s =0.6m ，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?
9.如图5-23-1所示，一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处与开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动
摩擦因数μ
图5-23-1
10.如图5-23-2所示，质量是20kg的小车，在一个与斜面平行的200N的拉力作用下，由静止开始前进了3m，斜面的倾角为300，小车与斜面间的摩擦力忽略不计．求这一过程物体的重力势能增加了多少?物体的动能增加了多少?拉力F做的功是多少?
F
300
图5-23-2
参考答案
一、选择题
1.ABC;
2.BD;
3.BD;
4.CD;
5.AD
二、填空
6.3200;800
7.1:1
三、计算题
8.子弹的动能为:212k W mv =
=1800J 平均推力做的功:212
Fs mv =,所以,F =3000N 9.由动能定理得:mgh mgs μ-=0,则:μ=h s 10.重力势能增加0sin 30P E mgh mgs ∆===300J
拉力做的功F W =Fs =600J
动能增加k E ∆=600J －300J=300J。