高中物理《动能和动能定理》公开课PPT
合集下载
动能和动能定理ppt
试比较下列每种情况下，甲、乙两物体旳动能：(除 题意中提到旳物理量外，其他物理情况相同) ①物体甲旳速度是乙旳两倍； ②物体甲向北运动，乙向南运动； ③物体甲做直线运动，乙做曲线运动； ④物体甲旳质量是乙旳二分之一。
总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与 速度旳平方成正比，所以速度对动能旳 影响更大。
F kmg m v 2 2s
F kmg m v 2 1.8 104 N 2s
应用1：恒力+直线运动
例1、一架喷气式飞机，质量m 5.0 103 kg ，起飞过程中从
静止开始滑跑旳旅程为 s 5.3 102 m 时，到达起飞速
度 v 60m / s。在此过程中飞机受到旳平均阻力是飞机重量旳 0.02倍（k=0.02）。求飞机受到旳牵引力F。
❖ 一架飞机在牵引力和阻力旳共同作用下，在跑道上 加速运动．速度越来越大，动能越来越大．这个过 程中是牵引力和阻力都做功，牵引力做正功，阻力 做负功，牵引力和阻力旳合力做了多少功，飞机旳 动能就变化了多少．
思索与讨论（二）
❖ 动能定理是否能够应用于变力做功或物体做曲线 运动旳情况，该怎样了解?
❖ 把过程分解为诸多小段，以为物体在每小段运动 中受到旳力是恒力，运动旳轨迹是直线，这么也 能得到动能定理．
弹力做功WF
w 外力做功
重力势能mgh 弹性势能kx2/2 动能体现式？
探
究
物
设质量为m旳某物体，在与运动方
体 动
向总相同旳恒力F旳作用下发生一段位
能 移l，速度由v1增长到v2，如图所示。试
体 现 式
谋求这个过程中力F做旳功与v1、v2旳关 系？
F v1
v2
推导F做功体现式旳过程
W=FL
动能和动能定理资料ppt课件
T 变力
h mg
求变力做功问题
瞬间力动做能功和动问能定题理
运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止 的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面 上运动60m后停下,则运动员对球做的功?如果 运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍 为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
vo
v=0
A、 1：2
B、 2：3
C、 2：1
D、 3：2
AmA gLA
0
1 2
mAv02
BmB gLB
0
1 2
mBv02
LA B 3 LB A 2
例与练
动能和动能定理
5、质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆 弧从最高点A由静止滑下，滑至最低点B时 速率为4m/s，求物体在滑下过程中克服阻 力所做的功。
（4）根据动能定理列方程求解；
例与练
动能和动能定理
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，相同的物理量 是（ ）
A.动能
B.速度
C.速率
D.重力所做的功 WG mgh
mgh 1 mv2 0 2
v 2gh
例与练
动能和动能定理
2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的
动能和动能定理
二、动能的表达式
v22 v12 2al
a v22 v12 2l
又F ma m v22 v12
2l
WF
Fl
m v22 v12 2l
l
1 2
mv22
1 2
mv12
二、动能的表达式
动能和动能定理
WF
1 2
mv22
1 2
动能和动能定理课件ppt
动能的推导过程
定义：合外力的功等于物体动能的改变量合外力做的功为：$W_{总}=Fs$动能的改变量为：$\Delta E{k}=E{k2}-E_{k1}$代入得：$\Delta E_{k}=\frac{2mx^{2}}{t^{2}}-\frac{2mx^{1}}{t^{1}}$由于物体做匀加速运动，所以有：$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得：$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$由于物体做匀加速运动，所以有：$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得：$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$
动能和动能定理课件ppt
xx年xx月xx日
动能和动能定理的基本概念动能和动能定理的推导过程动能和动能定理的实例分析动能和动能定理的拓展应用动能和动能定理的实验验证动能和动能定理的教学建议
contents
目录
动能和动能定理的基本概念
01
动能定义
物体由于运动而具有的能叫做动能。
动能计算公式
$E_k = \frac{1}{2}mv^2$
当物体做匀加速直线运动时，其动能随时间增加。
匀加速直线运动
当物体做匀减速直线运动时，其动能随时间减少。
匀减速直线运动
平抛运动
当物体做平抛运动时，其动能随时间变化，但总动能保持不变。
圆周运动
当物体做圆周运动时，其动能随速度变化，但总动能保持不变。
曲线运动中的动能定理
弹性碰撞
当两个物体发生弹性碰撞时，其总动能保持不变。
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 －
物理人教版必修第二册8.3动能和动能定理(共38张ppt)
2
2
W总 = Ek2 - Ek1
3、应用动能定理解题步骤:
1)、确定研究对象及运动过程
2)、分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，
是做正功还是负功
3)、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式
4)、根据动能定理列原始方程求解。
4
课堂练习
1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑
内容：力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中动
能的变化量。
对应着一
这一过程始末状态
个过程
动能的变化量
W总
合力做的功
Ek2
末状态动能
Ek1
初状态动能
2
动能定理
对动能定理中“=”的理解
(1)等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
(2)单位相同:国际单位都是焦耳。
(3)因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力
N
f
上滑过程：- mgsin 37ºs–f s = 0– m v02/2
下滑过程： mgsin 37ºs–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
1
动能
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1
增加到 v2，如图所示，水平面光滑.推导出力 F 对物体做功的表达式。
已知量：v1、v2 和 m.
v2
v1
F
1．外力对物体做的功是多大？
l
2．物体的加速度是多大？
2
W总 = Ek2 - Ek1
3、应用动能定理解题步骤:
1)、确定研究对象及运动过程
2)、分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，
是做正功还是负功
3)、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式
4)、根据动能定理列原始方程求解。
4
课堂练习
1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑
内容：力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中动
能的变化量。
对应着一
这一过程始末状态
个过程
动能的变化量
W总
合力做的功
Ek2
末状态动能
Ek1
初状态动能
2
动能定理
对动能定理中“=”的理解
(1)等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
(2)单位相同:国际单位都是焦耳。
(3)因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力
N
f
上滑过程：- mgsin 37ºs–f s = 0– m v02/2
下滑过程： mgsin 37ºs–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
1
动能
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1
增加到 v2，如图所示，水平面光滑.推导出力 F 对物体做功的表达式。
已知量：v1、v2 和 m.
v2
v1
F
1．外力对物体做的功是多大？
l
2．物体的加速度是多大？
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？
动能和动能定理课件(共19张PPT)
功
2 5.310 2
1.8 10 4 N
升级题型：
例：如图，光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC 竖直，圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处，AB=2R，物体 在水平恒力F的作用下由静止开始运动，当物体运动到B点时撤去 水平外力之后，物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出．物块运动过 程中空气阻力不计试求：
W＝Ek2－Ek1 ＝ △Ek
总功 末动能 初动能
• 动能定理说明了：做功的过程是能量转化的过程
• 等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能 的变化”。体会“功是能量转化的量度”
• 合外力做正功(W>0)时，△Ek>0,即Ek2>Ek1,动能增加 • 合外力做负功(W<0)时，△Ek<0,即Ek2<Ek1,动能减少
升级题型： 5、运动员把质量是500g的足球踢出后，已知球 书P88 5 上升的最大高度是5m，到达最高点的速度为
10m/s，运动员踢球时对足球做的功。
升级题型：
例：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程 中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ时，达到起 飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是
基本题型：3、如图所示，质量为20g的子弹，以300m/s的
书P88 3
速度水平射入厚度是10cm的木板，射穿后的速 度是100m/s．子弹在射穿木板的过程中所受的
平均阻力是______N．
基本题型： 4、我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一
书P88 4
个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一 个连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，
8.3 动能和动能定理
末态
初态
物理人教版必修第二册8.3动能和动能定理动能定理的应用共18张ppt
－ mg ＝ ma ， 所 以 Ff ＝ mg ＋ ma ＝ h ·mg ＝ 0.02
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度