2017_2018学年高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理课件教科版必修2
2．对动能定理的理解 (1)动能定理描述了做功和动能变化的对应关系。 ①等值关系：物体动能的变化量总等于外力对它做的总功。
②因果关系：外力对物体做功是引起物体动能变化的原因， 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， 转化了多少由外力做的功来度量。
(2)求总功的两种思路
1．(多选)关于动能的理解，下列说法正确的是 1 2 A．一般情况下，Ek＝ mv 中的 v 是相对于地面的速度 2
一、动能 1．定义 物体由于 运动 而具有的能量。
2．大小 物体的动能等于物体 质量与物体速度大小的二次方 的乘积的 一半。
3．表达式 1 2 mv 2 Ek＝ _______。
4．单位 与功的单位相同，国际单位为 焦耳 。
2 2 1 kg· m /s 。 m ＝ 1 J＝ 1 N·
5．标矢性：动能是 标量 。
(2)在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三 种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？
提示：重力做功相同，动能改变量相同，落地时动能相等， 速度大小相等，但速度方向不同。
对动能、动能定理的理解
1．动能的特性 (1)瞬时性：动能是状态量，与物体某一时刻的速度相对应。 速度变化时，动能不一定变化，但动能变化时，速度一定变化。 (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)标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。
第4节
动能
动能定理
1．物体由于运动而具有的能量叫动能，其表达 1 式为 Ek＝ mv2。 2 2 ．合外力对物体所做的功等于物体动能的变 化， 这一关系称为动能定理， 表达式为 W 合 ＝ΔEk。 3．合外力对物体做正功，物体的动能增加，合 外力对物体做负功，物体的动能减少。 4．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力 做功，既适用于直线运动，也适用于曲线 运动。
答案：C
动能定理的应用
1．应用动能定理的解题步骤 (1)确定研究对象，通常是单个物体。 (2)明确运动过程， 可以是运动的某段过程， 也可以是运动的整个过程。 (3)分析受力情况及各力做功情况。 (4)找准对应过程的始末动能(或速度)。 (5)依据动能定理列式求解。
2．用动能定理求解变力做功 动能定理是求变力做功的最常用的方法，这类题目中， 物体受到一个变力和几个恒力作用，这时可以先求出几个恒 力所做的功，然后用动能定理间接求变力做的功，即 WF＋ W 其他＝ΔEk。
2．下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系， 正确的是 ( )
A．如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定 为零 B．如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零 C．物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程 中变化量一定不为零 D．如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零
2．合作探究——议一议 (1)同步卫星绕地球做匀速圆周运动， 在卫星 的运动过程中， 其速度是否变化？其动能 是否变化？
图442
提示：速度变化，动能不变。卫星做匀速圆周运动时，其速度 方向不断变化，由于速度是矢量，所以速度是变化的；卫星运 动时其速度大小不变，所以动能大小不变，由于动能是标量， 所以动能是不变的。
1 1 2 2 m v － m v 2 2 2 1。 3．表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝____________
(1)式中 W 为合外力 所做的功，它等于各力做功的 代数和 。 (2)如果合外力做正功，物体的动能 增加 ，合外力做负功， 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
二、动能定理 1．推导 如图 441 所示， 质量为 m 的物体在沿运动方向的合外力 作用下发生 x 位移， 速度由 v1 增大到 v2， 则 W＝Fx＝ max ＝ v22－v12 1 1 m ＝ mv22－ mv12。 2 2 2 即 W＝ ΔEk 。
图441
2．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化。
答案：A
3.如图 443 所示， 物体沿曲面从 A 点无初速度滑 下， 滑至曲面的最低点 B 时， 下滑的高度为 5 m， 速度为 6 m/s，若物体的质量为 1 kg。则下滑过 程中物体克服阻力所做的功为 ( )
图443
A．50 J
B．18 J
C．32 J
D．0 J
1 2 1 2 解析：由动能定理得 mgh－Wf＝ mv ，故 Wf＝mgh－ mv ＝ 2 2 1 1×10×5 J－ ×1×62 J＝32 J，C 正确。 2
(
)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关 C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相 反 D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化
解析：动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动 方向无关。动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面 的动能。A、B 正确，C、D 错误。 答案：AB
变力做功和曲线运动情况。 ____
1．自主思考——判一判 (1)两个物体中，速度大的动能也大。 (2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。 (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。 (×) ( ×) (√ ) (×) (√ )
解析：功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体 所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A 正确；如 果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的 方向上的位移为零，B 错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运 动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能在这段过 程中变化量为零，C 错误；动能不变化，只能说明速度大小不变， 但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D 错误。
[典例]
如图 444 所示，质量为 m 的小球用长为 L 的轻
质细线悬于 O 点，与 O 点处于同一水平线上的 P 点处有一个 L 光滑的细钉，已知 OP＝ ，在 A 点给小球一个水平向左的初 2 速度 v0， 发现小球恰能到达跟 P 点在同一竖直线上的最高点 B。
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高中物理第四章第4节动能 动能定理优秀课件
2 找的动能的表达式。
动能的表达式
EK
1 mv2 2
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。
2.单位：焦耳 1kg·m2/s2=1N·m=1J
3.状态量：瞬时性
4.动能具有相对性:通常是相对于地面的速度
5.动能是标量，只有大小没有方向。
二、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
4.4 动能 动能定理
清溪高中 周孝平
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
2
猜测：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
3
探究决定动能大小的因素
x
F
解：对飞机 1找研究对象、找过程
由动能定理有
2运动情况分析
f
3
2
确
受定
力各
分力
析做
功
4建方程 5.0 103 602 0.02 5.0 103 9.8
2 5.3102
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
甲：质量不同的小 球从同一高度释放。
速度一定时，质量 越大，动能就越大
乙：同球从不同 高度释放。
质量一定时，速度
越大，动能就越大
科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验，有时一条腿 走在前面，有时另一条腿走在前面，但只有两条腿才能前进。
——密立根
理论推导
设一个物体的质量为m，该物体在沿运动方向上的恒力F〔合力〕的作用下 发生一段位移x，速度由v1增大到v2
动能的表达式
EK
1 mv2 2
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。
2.单位：焦耳 1kg·m2/s2=1N·m=1J
3.状态量：瞬时性
4.动能具有相对性:通常是相对于地面的速度
5.动能是标量，只有大小没有方向。
二、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
4.4 动能 动能定理
清溪高中 周孝平
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
2
猜测：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
3
探究决定动能大小的因素
x
F
解：对飞机 1找研究对象、找过程
由动能定理有
2运动情况分析
f
3
2
确
受定
力各
分力
析做
功
4建方程 5.0 103 602 0.02 5.0 103 9.8
2 5.3102
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
甲：质量不同的小 球从同一高度释放。
速度一定时，质量 越大，动能就越大
乙：同球从不同 高度释放。
质量一定时，速度
越大，动能就越大
科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验，有时一条腿 走在前面，有时另一条腿走在前面，但只有两条腿才能前进。
——密立根
理论推导
设一个物体的质量为m，该物体在沿运动方向上的恒力F〔合力〕的作用下 发生一段位移x，速度由v1增大到v2
教科版高一物理必修二第四章 机械能和能源 4. 动能 动能定理教学课件 (共13张PPT)
对球做的功是(A ) A.50J B.10000J C.100J D.20000J
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
10
1.动能：
Ek
1 2
mv 2
2.动能定理：
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
3.动能定理的适用范围
作业：P71，1—3题
x
由以上三式可得功与质 量和速度的关系
6
2.动能的表达式
国际单位是焦耳(J)
动能是标量 动能是一个状态量
二、合外力做功与动能变化的关系
理论推导不仅找到了动能的表达式为 Ek
更重要的是我们发现了一个等量关系：
1 2
mv2
即 合外力所做的功等于物体动能的变化
W Ek2 Ek1 Ek
如果这个关系在任何时候都成立，那么意味着我们发现了一个可以指导我
欢迎来到我的课堂
1
第4节. 动能 动能定理
2
龙卷风
3
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
4
猜想：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法 来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
?
W Ek
实验表明：在误差允许内 ，合外力所做的功总 等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理。
3.动能定理公式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
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
10
1.动能：
Ek
1 2
mv 2
2.动能定理：
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
3.动能定理的适用范围
作业：P71，1—3题
x
由以上三式可得功与质 量和速度的关系
6
2.动能的表达式
国际单位是焦耳(J)
动能是标量 动能是一个状态量
二、合外力做功与动能变化的关系
理论推导不仅找到了动能的表达式为 Ek
更重要的是我们发现了一个等量关系：
1 2
mv2
即 合外力所做的功等于物体动能的变化
W Ek2 Ek1 Ek
如果这个关系在任何时候都成立，那么意味着我们发现了一个可以指导我
欢迎来到我的课堂
1
第4节. 动能 动能定理
2
龙卷风
3
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
4
猜想：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法 来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
?
W Ek
实验表明：在误差允许内 ，合外力所做的功总 等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理。
3.动能定理公式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
高中物理 第4章 机械能和能源 4 动能 动能定理课件 教科版必修2
3．动能定理与牛顿运动定律的比较
牛顿运动定律
动能定理
相同点 确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析
适用条件
只能研究在恒力作用下物 体做直线运动
对于物体在恒力或变力作 用下，物体做直线或曲线 运动均适用
要考虑运动过程的每一个 应用方法 细节，结合运动学公式解
题
只考虑各力的做功情况及 初、末状态的动能
知 识 点 一
学
4．动能 动能定理
业 分
层
测
评
知 识 点 二
学习目标
1.理解动能概念，知道动能表达式 的由来． 2．会推导动能定理，理解动能定 理的含义．(重点) 3．掌握动能定理，能运用动能定 理解决力学问题．(重点、难点)
知识脉络
动能
[先填空] 1．定义 物体由于 运动而具有的能量．
2．表达式 Ek＝ 12mv2 . (1)表达式中的速度是 瞬时速度． (2)动能是 标量(“标量”或“矢量”)，是 状态(“状态”或“过程”)量． 3．单位 与功的单位相同，国际单位为 焦耳． 1 J＝ 1 kg·m2·s－. 2
运算方法
矢量运算
1．关于动能的概念，下列说法中正确的是( ) A．物体由于运动而具有的能叫做动能 B．运动物体具有的能叫动能 C．运动物体的质量越大，其动能一定越大 D．速度较大的物体，具有的动能一定较大
【解析】 物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种 能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝12mv2可知，动能既与 m有关，又与v有关，C、D均错．
度是矢量，故D正确，C错． 【答案】 D
3．(多选)下列方法能使汽车的动能变为原来的2倍的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍 C．质量减半，速度增大到原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的2倍 【解析】 根据Ek＝12mv2，可以判断，A、D错误，B、C正确． 【答案】 BC
高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理课件教科教科高一物理课件
第二十九页，共五十页。
解析：选 AC．设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度 为 h2，从静止释放到第一次碰撞后运动到高度 h2 的过程中， 由动能定理有 mg(h－h2)－f(h＋h2)＝0，解得：h2＝mmgg－ ＋ffh ＝5 m，选项 A 正确；对小球运动的全过程，由动能定理可 得，mgh－fs 总＝0，解得 s 总＝mfgh＝30 m，选项 C 正确．
第四章 机械能和能源(néngyuán)
第 4 节 动能 动能定理
12/11/2021
第一页，共五十页。
第四章 机械能和能源(néngyuán)
1．明确动能的表达式及含义． 2．能理解和推导 动能定理．(重点) 3．掌握动能定理及其应用．(重点＋难点)
12/11/2021
第二页，共五十页。
一、动能 1．定义：物体由于__运__动__而具有的能量． 2．表达式：Ek＝___12_m__v_2 _． 3．单位：与功的单位相同，国际单位为__焦__耳__． 1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2． 4．标量：没有方向．Ek≥0，即动能总为非负值．
等号右 边意义
动能的增量
重力(弹性)势能的减少量
功能关 合外力做功引起的是物体动能的变化，重力做功引起
系实质
的是重力势能的变化，功是能量转化的量度
12/11/2021
第十一页，共五十页。
2．应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象和研究过程． (2)对研究对象进行受力分析． (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． (5)按照动能定理列式求解．
12/11/2021
解析：选 AC．设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度 为 h2，从静止释放到第一次碰撞后运动到高度 h2 的过程中， 由动能定理有 mg(h－h2)－f(h＋h2)＝0，解得：h2＝mmgg－ ＋ffh ＝5 m，选项 A 正确；对小球运动的全过程，由动能定理可 得，mgh－fs 总＝0，解得 s 总＝mfgh＝30 m，选项 C 正确．
第四章 机械能和能源(néngyuán)
第 4 节 动能 动能定理
12/11/2021
第一页，共五十页。
第四章 机械能和能源(néngyuán)
1．明确动能的表达式及含义． 2．能理解和推导 动能定理．(重点) 3．掌握动能定理及其应用．(重点＋难点)
12/11/2021
第二页，共五十页。
一、动能 1．定义：物体由于__运__动__而具有的能量． 2．表达式：Ek＝___12_m__v_2 _． 3．单位：与功的单位相同，国际单位为__焦__耳__． 1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2． 4．标量：没有方向．Ek≥0，即动能总为非负值．
等号右 边意义
动能的增量
重力(弹性)势能的减少量
功能关 合外力做功引起的是物体动能的变化，重力做功引起
系实质
的是重力势能的变化，功是能量转化的量度
12/11/2021
第十一页，共五十页。
2．应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象和研究过程． (2)对研究对象进行受力分析． (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． (5)按照动能定理列式求解．
12/11/2021
高中物理第四章机械能和能源4动能动能定理课件教科必修2
第四章 机械能和能源
目标定位
动能 动能定理
1.理解动能的概念，掌握其表达式. 2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解 动能定理的物理意义. 3.能应用动能定理解决简单的问题.
知识探究
自我检测Βιβλιοθήκη 一、动能问题设计知识探究
1.如图1所示，质量为m的物体在恒力F的作用下向前运动了
一段距离，速度由v1增加到v2.试求力F对物体做的功.
答案 W＝Fx＝Fv22－ 2av21＝Fv22－Fv21
＝12mv22－21mv21
2m
图1
2.类比重力做功与重力势能变化的关系，你得到什么启示？
答案 WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等
于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于
某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表示的能量叫做动能.
延伸思考
动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推 导出来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能 定理是否成立？ 答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时，可将运动过 程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的都是恒 力，运动的轨迹为直线，同样可推导出动能定理的表达式.
三、应用动能定理解题的优点及步骤 1.应用动能定理解题的优点 (1)动能定理对应的是一个过程，只涉及到物体初、末状态 的动能和整个过程合外力做的功，无需关心中间运动过程的 细节，而且功和能都是标量，无方向性，计算方便. (2)当题目中不涉及a和t，而涉及F、x、m、v等物理量时， 优先考虑使用动能定理.
二、动能定理 1.内容：合外力所做的功等于物体 动能的变化，这一关系称
为动能定理. 2.表达式：W＝Ek2－Ek1＝ 12mv22－12mv21 ＝ΔEk. (1)Ek2＝21mv22表示一个过程的末动能， Ek1＝12mv21表示这个过程的初动能.
目标定位
动能 动能定理
1.理解动能的概念，掌握其表达式. 2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解 动能定理的物理意义. 3.能应用动能定理解决简单的问题.
知识探究
自我检测Βιβλιοθήκη 一、动能问题设计知识探究
1.如图1所示，质量为m的物体在恒力F的作用下向前运动了
一段距离，速度由v1增加到v2.试求力F对物体做的功.
答案 W＝Fx＝Fv22－ 2av21＝Fv22－Fv21
＝12mv22－21mv21
2m
图1
2.类比重力做功与重力势能变化的关系，你得到什么启示？
答案 WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等
于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于
某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表示的能量叫做动能.
延伸思考
动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推 导出来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能 定理是否成立？ 答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时，可将运动过 程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的都是恒 力，运动的轨迹为直线，同样可推导出动能定理的表达式.
三、应用动能定理解题的优点及步骤 1.应用动能定理解题的优点 (1)动能定理对应的是一个过程，只涉及到物体初、末状态 的动能和整个过程合外力做的功，无需关心中间运动过程的 细节，而且功和能都是标量，无方向性，计算方便. (2)当题目中不涉及a和t，而涉及F、x、m、v等物理量时， 优先考虑使用动能定理.
二、动能定理 1.内容：合外力所做的功等于物体 动能的变化，这一关系称
为动能定理. 2.表达式：W＝Ek2－Ek1＝ 12mv22－12mv21 ＝ΔEk. (1)Ek2＝21mv22表示一个过程的末动能， Ek1＝12mv21表示这个过程的初动能.
新教科版高中物理必修2第四章第4节动能 动能定理(18张ppt)
mv
2 0
2l
1、动能
EK
1 mv2 2
物体的动能等于物体质量与物体 速度大小的二次方乘积的一半。
2、动能定理： W E K 2 E K 1 W合EK
合外力所做的功等于物体动能的变化。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 2:17:40 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
•
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。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
mg
v=60m/s
v0=0m/s f
N F
v=60m/s
mg s=5.3×102m
解法一：飞机做匀加速直线运动，受力分析如图所示，
其合力为： F合Fkmg
①
根据牛顿第二定律得: F合 ma
②
由运动学公式得： v2 v02 2as
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
2017-2018学年高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理教学
2017-2018学年高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理教学第4节动能__动能定理1．物体由于运动而具有的能量叫动能，其表达式12为Ek＝mv。
22．合外力对物体所做的功等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理，表达式为W合＝ΔEk。
3．合外力对物体做正功，物体的动能增加，合外力对物体做负功，物体的动能减少。
4．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
一、动能1．定义物体由于运动而具有的能量。
2．大小物体的动能等于物体质量与物体速度大小的二次方的乘积的一半。
3．表达式Ek＝mv2。
4．单位与功的单位相同，国际单位为焦耳。
1 J＝1_N・m＝1_kg・m/s。
5．标矢性：动能是标量。
二、动能定理1．推导如图4-4-1所示，质量为m的物体在沿运动方向的合外力作用下发生x位移，速度由2212v1增大到v2，则W＝Fx＝max＝mv22－v1212122＝mv2－mv1。
22即W＝ΔEk。
图4-4-12．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化。
12123．表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv2－mv1。
22(1)式中W为合外力所做的功，它等于各力做功的代数和。
(2)如果合外力做正功，物体的动能增加，合外力做负功，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情况。
1．自主思考――判一判(1)两个物体中，速度大的动能也大。
(×) (2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。
(×) (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．合作探究――议一议(1)同步卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星的运动过程中，其速度是否变化？其动能是否变化？图4-4-2提示：速度变化，动能不变。
卫星做匀速圆周运动时，其速度方向不断变化，由于速度是矢量，所以速度是变化的；卫星运动时其速度大小不变，所以动能大小不变，由于动能是标量，所以动能是不变的。
高中物理第四章机械能和能源4课时1动能动能定理课件教科版必修2
针对训练1 (多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉 它们在水平面上从静止开始运动相同的距离x.如图3所示，甲在光滑水平面 上，乙在粗糙水平面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙 两物体获得的动能的说法中正确的是
A.力F对甲物体做功多
√C.甲物体获得的动能比乙大
图3
√ B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多
D.甲、乙两个物体获得2 一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率 3 000 kW加速行驶，当速率由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时， 共用了2 min，设列车所受阻力恒定，则： (1)列车所受的阻力多大？
的变化.类比可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表
示的能量叫做动能.
答案
知识深化
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. 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.
因为动能为标量，速度为矢量，故速度相同的物体，如果质量相等，那
么它们的动能也相等，反之则不成立，B正确，C错误.
解析
答案
规律总结
动能与速度的三种关系 1.数值关系：Ek＝ 12mv，2 m不变时，速度v越大，动能Ek越大. 2.瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系. 3.变化关系：动能是标量，速度是矢量.当动能发生变化时，物体的速度 (大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化， 物体的动能可能不变.
【最新】教科版高中物理必修2 4.4 动能 动能定理 (共15张PPT)
析与解
f 0.02mg 1000N W总＝( F f )l F合＝F f
N f mg F
Ek1＝0
1 2 Ek 2＝ mv 2
W总＝Ek 2 Ek1
2
1 2 ( F f )l mv 0 2
mv 4 F f 1.8 10 N 2l
小结：
1. 动能：
EKE=
结论： 在误差允许范围内： W= △Ek
动能定理表达式：
1 2 1 2 W mv 2 mv1 2 2
合外力对物体做功等于物 体动能的变化.
⑴合外力对物体做正功,物体动能增加，合 外力做的功等于物体动能的增加量.
W总 Ek
W总0
Ek 0
Ek 2 Ek1
⑵合外力对物体做负功,物体的动能减小物 体对外做的功等于物体动能的减少量.
二.合外力做功和物体动能的变化:
1 1 2 2 W mv 2 mv1 2 2
W Ek 2 Ek1
W EK
结论：合外力做功等于物体动能变化:
验证合力做功等于动能变化量
O
A
B
C
D
E
EKB= WBC= △EkBC =
EKC= WCD= △EkCD =
EKD= WDE= △EkDE =
W总 Ek Ek 2 Ek1
W总 0
Ek 0
Ek 2 Ek1
练习2. 3 m 5 10 kg ，起飞过程 一架喷气式飞机，质量 中从静止开始滑跑的路程为 L 5.3 102 m 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，求飞机受到 的牵引力。
第4章 机械能和能源