新人教版高中物理必修2精品教学课件：动能和动能定理

3．动能定理的应用 (1)动能定理不涉及物体在运动过程中的加速度 和 时间 ， 因此用动能定理处理问题比较简单．
(2)外力做的功可正可负．如果外力做正功，物体的动能 增加 ；外力做负功，物体的动能 减少 ．
(3)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．
(2)W＝Ek2－Ek1 的理解． 力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程 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 力做了多少功来度量．
点透： ①运动的物体不仅可能具有动能，还可能具有势能等． ②v 具有相对性，Ek＝12mv2 是标量式．
【例 1】 (多选)关于动能，下列说法中正确的是( ) A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动 的物体都有动能
新人教版高中物理必修2精品教学课件
动能和动能定理
知识导图
核心素养 物理观念：动能和动能变化量的概念． 科学思维：应用牛顿第二定律结合运动学公式推导动能定理 表达式． 科学探究：体会通过实例探究动能瞬时性和相对性的思想方 法． 科学态度与责任：物体做正功、负功的意义和动能定理在实 际中的应用.
知识点一 动能的表达式 阅读教材第 84～85 页“动能的表达式”部分．
B．公式 Ek＝12mv2 中，速度 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
【解析】有动能，故 A 正确；Ek＝12mv2 中速度 v 与参考系的选 取有关，但参考系不一定是地面，故 B 错误；速度是矢量，当 其只有方向发生变化时，动能不变化，此时物体不处于平衡状态， 一定质量的物体，动能变化时，其速度大小一定变化，即速度一 定变化，故 C 正确，D 错误．
【知识辨析】
(1)动能是状态量，是标量，只有正值，动能与速度方向无 关．( √ )
(2)由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性 .( √ ) (3)动能定理既适用于直线运动和曲线运动，也适用于恒力 做功和变力做功．( √ ) (4)如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的 功一定为零．( √ ) (5)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化．( × )
点透：动能定理 既适用于直线运动， 也适用于曲线运动； 既适用于恒力做功， 也适用于变力做功； 既适用于单个物体， 也适用于多个物体； 既适用于一个过程， 也适用于多个过程．
学习任务一 动能、动能定理的理解
如图，物体在恒力作用下发生了一段位移，速度增加． (1)物体在恒力 F 作用下移动了一段位移 l，速度由 v1 变到 v 2，在这个过程中力 F 做的功是多少？ (2)这个运动过程中物体的加速度与速度和位移的关系怎 样？ (3)可否把功这个物理量与运动联系起来(水平面光滑)?
C.12mv20－12mv2－mgh
D．mgh＋12mv20－12mv2
【解析】 由动能定理得－Wf－mgh＝12mv2－12mv20 mv20－12mv2－mgh.故选项 C 正确．
【答案】 C
Wf＝12
变式训练 1 [2019·石家庄检测](多选)一质量为 0.1 kg 的小
球，以 5 m/s 的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞
1．定义：在物理学中用“12mv2”这个量表示物体的动能(ki netic energy)，用符号 Ek 表示．
2．表达式：Ek＝ 12mv2 3．单位：与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，这 是因为 1 kg(m/s)2＝1 N·m＝1 J
知识点二 动能定理 阅读教材第 85～86 页“动能定理”部分． 1．表达式： (1)W＝Ek2－Ek1. (2)W＝ 12mv22－12mv21. 2．内容： 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(theorem of kinetic energy)．
提示：(1)由 W＝Flcos α 可知，W＝Fl. (2)由运动学公式可知 v22－v21＝2al. (3)由牛顿第二定律里的加速度与力的关系就可以联系起 来，W＝Fl 可以写为 W＝mal，再把(2)中的 al 表达式代入得到 W ＝mv22－2 v21，即 W＝12mv22－12mv21.
若 ΔEk>0，表示物体的动能增加； 若 ΔEk<0，表示物体的动能减少． 点透：“＝”体现“三个关系”
ΔEk＝Ek2－Ek1＝12mv22－12mv21
2．对动能定理表达式 W＝Ek2－Ek1 中各量的理解 (1)W 的理解． ①含义：外力对物体所做的总功．
②求法：
a．应用 W＝F 合·lcos α(仅适用于恒定的合外力)计算； b．先求各个力做的功，再求其代数和 W＝W1＋W2＋…＋W n(W 虽然是标量，但有正负，求和时数值连同正负号一并代入)．
【答案】 AC
【例 2】 如图所示，在世界杯足球比赛时，某方获得一次
罚点球机会，该方一名运动员将质量为 m 的足球以速度 v0 猛地 踢出，结果足球以速度 v 撞在球门高 h 的门梁上而被弹出．现用
g 表示当地的重力加速度，则此足球在空中飞往门梁的过程中克
服空气阻力所做的功应等于( )
A．mgh＋12mv2－12mv20 B.12mv2－12mv20－mgh
若 ΔEk>0，表示物体的动能增加； 若 ΔEk<0，表示物体的动能减少． 点透：“＝”体现“三个关系”
数量关系 合力的功与物体动能的变化可以等量代换
单位关系 国际单位都是焦耳
因果关系 合力做的功是物体动能变化的原因
1．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)标矢性：标量；且只有正值，没有负值． (4)动能变化量：物体动能的变化是末动能与初动能之差， 即