高三物理高三物理动能和动能定理PPT教学课件
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高中物理动能和动能定理精品获奖ppt课件
B.FR
C.3FR
D.5 FR /2
F
21..将物体以60J的初动能竖直向上抛出，当它 上升至某点P时，动能减为10J，克服空气阻力 做功10J，若空气阻力大小不变，则物体落回抛 出点的动能为多少。
36J
22.总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末 节车厢质量为m，中途脱节．司机发觉时，机车已行 驶L的距离，于是立即关闭发动机滑行．设运动的阻力
16.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，
16题 小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地
移动到Q点，如图示，则力做的功为：B( ）
A. mgLcosθ B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ
O
θT
F
D. FLcosθ
Q
解：注意F是变力，F做的功不能用公P 式 W=FScosα计算，只能用动能定理计算。 画出小球的受力图如图示： 由动能定理 WG+WF=0 ∴ WF= - WG= mgL(1-cosθ)
特点：⑴提示了外力功与动能改变的因果关系； （比较F合＝ma）
⑵动能定理是功和能关系的应用之一， 即W总与Ek的关系；
⑶适用于低速、宏观，惯性参考系；
15. 下列说法中正确的有15题( B )
A. 运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功， 物体的动能肯定要变化
B. 运动物体的合外力为零，则物体的动能肯定不变
动能和动能定理
我们已经知道，物体由于运动而具有的能叫做动 能，大家猜想一下动能与什么因素有关？
（类比重力势能和弹性势能的学习）
问题1：设物体的质量为m，在与运动方向相同的未知恒定外力F的作用下在光
滑水平面上发生一段位移L，速度由v1增加到v2，试用牛顿运动定律和运动学 公式，推导出力F对物体做功与物体动能的关系式。
高中物理动能和动能定理ppt
12345
3.(动能定理的应用)一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑 行x1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离x2 应为
√A.6.4 m
C.7.2 m
B.5.6 m D.10.8 m
12345
解析 急刹车后，车水平方向只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力的大小是
第八章 机械能守恒定律
学习目标
1.掌握动能的表达式和单位，知道动能是标量. 2.能运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.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实基础 探究重点 提升素养 随堂演练 逐点落实
梳理教材 夯实基础
动能减少.
例1 (2018·哈尔滨六校高一下学期期末联考)关于物体的动能，下列说法正确的是
√A.物体的质量、速度不变，其动能一定不变
B.物体的动能不变，其速度一定不变 C.两个物体中，速度大的动能也大 D.某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大
解析 根据Ek＝12 mv2可知，如果物体的质量、速度不变，则动能不变，故A正确； 如果物体的动能不变，则说明其速度大小一定不变，方向可能变化，故B错误； 动能由质量和速度大小共同决定，速度大的物体动能不一定大，故C错误； 做匀速圆周运动的物体，速度变化可能大，但动能不变，故D错误.
√C.物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
解析 物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零， 动能可能不变，A、B错误； 物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确； 物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误.
高中物理-动能定理PPT课件
质点系 重力场
V
Mi0 Mi
Fi
dri
V mi gzi zi0 mgzC zC0
V mgzC zC0
举例：
已知：均质杆l，m ，弹簧刚度系数 k， AB水平时平衡，
弹簧变形为δ0 求：杆有微小摆角时系统势能。
MA(F) 0
k0l
mg
l 2
0
mg 2k
重力以杆的水平位置为零势能位置，
P有用
F
F
d 2
· n
30
n
30
F
60
dn
P有用
60 3.78
0.1 42
17.19kN
当 n 112r / min 时
F 60 3.78 6.45kN
0.1112
例12-7 已知 : m ，l0 ，k ， R ， J 。
求：系统的运动微分方程。
例12-7 已知 : m ，l0 ，k ， R ， J。
mg FN FT
作功的力： F FS
W Fs 2FSs
FT
O
mg
FS
FN
瞬心
F
s
§12-4 功率、功率方程、机械效率
1.功率：单位时间力所作的功
P W
dt
由W F dr ,得
P
F dr dt
F v
Ft v
即：功率等于切向力与力作用点速度的乘积。
作用在转动刚体上的力的功率为
P
δW dt
V
M0 F dr
M
M0 M
Fxdx Fydy Fzdz
M0称零势能点
（1）重力场中的势能
V
Z0 Z
mgdz
新教材高中物理《动能和动能定理》PPT完美课件1
课堂练习
1、关于动能的理解，下列说法正确的是（ AC ）
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
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。
v1
v2
F
l
根据牛顿第二定律 F = ma
v22 - v12 = 2al
l = v22 - v12 2a
W Fl ma v22 v12 2a
二、动能定理
动能的表达式 力做的功与物体 动能变化关系
Ek
=
1 2
m v2
W
1 2
mv22
1 2
mv12
W = Ek2 - Ek1 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，这个结论叫做动能定理。
说明
1、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，它等于各力做功的代数 和。 2、这里，动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运 动的情况下得到的。 当物体受变力作用，或做曲线运动 时， 我们可以采用把整个过程分成许多小段，认为物体 在每小 段运动中受到的是恒力，运动的轨迹是直线，把 这些小段 中力做的功相加，这样也能得到动能定理。
课堂小结
动 动能 能
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能
2．公式：
Ek
1 2
mv 2
3．动能是标量，是状态量
高三物理复习课件 动能与动能定理
方向做匀速直线运动,到最高点C的速度仍
为v ,设AC的高度差为h
A
由动能定理, A→B →C h mgh – E=mv2/2 ∴h=v2/2g+E/mg
v BC
❖ 例:如图示,光滑水平桌面上开一个小孔,穿一根细 绳,绳一端系一个小球,另一端用力F 向下拉,维持 小球在水平面上做半径为r 的匀速圆周运动.现缓 缓地增大拉力,使圆周半径逐渐减小.当拉力变为 8F 时,小球运动半径变为r/2,则在此过程中拉力 对小球所做的功是：
后求总功，表达式为
❖ 另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数
和,即
❖ 4.解题思路
❖ (1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静 止的多个物体做研究对象.
❖ (2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的 某一阶段,也可以是由物体运动的多个阶段所组 成的全过程.
❖ (3)在确定的研究过程内,对研究对象进行力的分 析和功的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪 些力做功,还要分析其做功性质.
动能与动能定理
河北省景县中学 张书州
一、动能
❖ 1.定义
❖ 物体由于运动而具有的能量,叫动能.
❖
动能的表达式:
EK
1 2
mv 2
❖ 2.对动能概念的理解和掌握
❖ (1)动能是标量.物体的动能除与其质量有关 外,再是和物体速度的大小有关.因此,根据某 一物体动能的变化情况,我们只能确定其速 度大小的变化情况,而不能判断其运动方向 是否变化.
二、动能定理
❖ 1.内容 ❖ 合外力所做的功等于物体动能的变化.
❖ 其表达式:
❖ 2.动能定理的意义 ❖ 动能定理的意义就在于给定了改变物体动
能的原因是合外力做功.
人教版高中物理《动能动能定理》PPT课件
C．4Fr D．3Fr/2
mv
2 1
Fபைடு நூலகம்
r
解：
mv
2 2
8F
0.5r
mv
2 1
Fr
mv
2 2
4Fr
W
Ek
1 2
mv22
1 2
mv12
3 2
Fr
应用3：变力、瞬时力的功
例：一学生用100N的力将静置于地面的质量为
0.5kg的球以8m/s的初速沿水平方向踢出20m
远，则该学生对球做的功是（ B ）
小结：
1. 动能：
Ek
1 2
mv2
2.
动能定理：W总
1 2
mv22
1 2
mv12
合外力对物体所做的总功
等于物体动能的变化。
A. 200J
B. 16J
C. 1000J
D. 无法确定
WF
1 mv2 2
0
16J
应用4：全过程
例、从离地面H高处落下一只小球，小球在运 动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍， 而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反 弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止， 所通过的总路程是多少？
H
K
D、物体克服重力做功 10 J 求？
WF mgh 10J
W合
W手
WG
Ek
1 2
mv2
0
2J
应用2：曲线运动
例4、在h高处，以初速度v0向水 平方向抛出一小球，不计空气
阻力，小球着地时速度大小为
动能和动能定理 高中物理必修课件PPT 人教版
动能定理表达式
2
mv12
＝Ek2－Ek1
(1)Ek1＝1/2mv2表示物体的__初__动_能_____； (2)Ek2＝1/2mv2表示物体的末_动__能_______。 (3)W表示物体所受合__外_力_______做的功，
或者物体所受所有外力对物体做功代数和 __________。
一辆汽车的质量是1000Kg,以20m/s的速度 匀速行驶，
1.汽车的动能是多少？
2.改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发 生改变。在下列几种情形下，汽车的动能各是原来 的几倍 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，速度增大大原来的4倍 D.速度减半，质量增大到原来的4倍
反思、理解、总结
选取研 究对象 明确过
程
分析受力 情况和各 力做功情
况
明确初、 末状态 的动能
由动能 定理列 方程求
解
动能定理是高考必考内容，是功能基本关系之一，凡是涉及力 所引起的位移而不涉及加速度的问题时，应用动能定理分析讨 论，通常比应用牛顿第二定律简单。
感谢指导
动能和动能定理
重点解决的内容
什么是动能、表达式 对动能定理的理解
运用动能定理解题
01 . 动能
动能理解及其表达式
01
动能的定义
由于运动而 具有的能量
02
动能表达式
Ek=1/2mv2
03
动能的单位
焦耳（J）
kg·m2/s2 N·m
04
动能的矢量性
动量是标量， 只有大小， 没有方向
动能理解及其表达式
02 . 动能定理
动能定理的推导
问题
设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下 在光滑水平面上发生一段位移L，速度由v1增加到v2，试用牛
高中物理《动能及动能定理》ppt课件
动，乙向西运动
2.一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平
地面滑行了距离 l后停下来，试求汽车受到的阻力。
预习指导、新课链接
预习《7.7机械能守恒定律》 1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化 . 2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解
机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件. 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒
的方程式.
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问题展示、合作探究
一、动能 定义：物体由于运动而具有的能——动能。
探究1、动能的表达式
一物体在光滑的水平地面上，如图所示，现沿物体的 运动方向施加一个水平恒力F，在该力的作用下经过
位移l，物体的速度从v1 变为v2，求这一过程中力 F 对 物体做的功。
推导： 根据功的表达式，有 W＝Fl 根据牛顿第二定律，有 F＝ma 根据运动学公式，有 v22－v21＝____2_a_l__ 所以有 W＝ma·l＝__m_a_·_v_22_2－_a_v_21 __＝12_m__v_22－__12_m__v_21__。
N V
1、确定研究对象：飞机
f
F
2、对飞机受力分析：
重力G;支持力N;牵引力F;阻力f=kmg
G
3、分析各力做功情况：重力G支持力
N不做功；牵引力F做正功；阻力f做负
功4、明确初、末状态的动能：EKE1 K10;E0K;2
1
EK22
mv
21 2
mv2
5、应用动能定理列方程： 代入数据解得：
2.一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平
地面滑行了距离 l后停下来，试求汽车受到的阻力。
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预习《7.7机械能守恒定律》 1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化 . 2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解
机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件. 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒
的方程式.
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一、动能 定义：物体由于运动而具有的能——动能。
探究1、动能的表达式
一物体在光滑的水平地面上，如图所示，现沿物体的 运动方向施加一个水平恒力F，在该力的作用下经过
位移l，物体的速度从v1 变为v2，求这一过程中力 F 对 物体做的功。
推导： 根据功的表达式，有 W＝Fl 根据牛顿第二定律，有 F＝ma 根据运动学公式，有 v22－v21＝____2_a_l__ 所以有 W＝ma·l＝__m_a_·_v_22_2－_a_v_21 __＝12_m__v_22－__12_m__v_21__。
N V
1、确定研究对象：飞机
f
F
2、对飞机受力分析：
重力G;支持力N;牵引力F;阻力f=kmg
G
3、分析各力做功情况：重力G支持力
N不做功；牵引力F做正功；阻力f做负
功4、明确初、末状态的动能：EKE1 K10;E0K;2
1
EK22
mv
21 2
mv2
5、应用动能定理列方程： 代入数据解得：
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例1、下列关于运动物体所受的合外力、合外力 做功和动能变化的关系，正确的是 [ ]
A．如A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 B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一
定为零 C．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变
化 D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
用动能定理对全程列式
由动能定理, A→B →C h
A
mgh – E=1/2×mv2
∴h=v2/2g+E/mg
v C B
例6. 质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速
率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力 ，那么运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的
功是多少？
解： 对象—运动员
过程---从起跳到落水
一. 动能
1.功是过程量;动能是状态量，也是相对量．因为Ｖ为 瞬时速度，与参考系的选择有关,公式中的速度一般指 相对于地面的速度 ．
2.动能与动量大小的关系：
EK
P2 2m
P 2mEK
3.一个物体的动量发生变化，它的动能 一个物体的动能发生变化，它的动量
变化 变化
二、动能定理
1.用牛顿定律导出动能定理
(7)动能定理中涉及的物理量有Ｆ、Ｓ、ｍ、ｖ、Ｗ、 ＥＫ等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以 考虑使用动能定理。由于只需从力在整个位移内的功 和这段位移始末两状态动能变化去考察，无需注意其 中运动状态变化的细节，又由于动能和功都是标量， 无方向性，无论是直线运动或曲线运动，计算都有会 特别方便。
总之，无论做何种运动，只要不涉及加速度和时间， 就可考虑应用动能定理解决动力学问题。
三.应用动能定理解题的基本步骤：
1.
2.分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况：受 哪些力?每个力是否做功，做正功还是做负功?做多少 功?然后求各个力做功的代数和.
3.明确物体在过程的始未状态的动能EK1和EK2 4.列出动能的方程W外=EK2-EK1，及其他必要辅助方程， 进行求解.
，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动
时，它所经历的路程S 等于 多少？ ( g=10m/s2 )
f
解： 过程 — 从开始到结束
由动能定理
W 合 E k1 2m2 2 v1 2m1 2v
V0=2m/s mg
Sm mgg fhS 1 h 2 m 0 02 v1 2m 30 02 v216hm =3m
由以上三式解得W=mgR/2
2.合外力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做 动能定理.
W 合 1 2m22 v1 2m12 v E K
3.动能定理的理解及应用要点: (1)等式的左边为各个力做功的代数和，正值代表正功， 负值代表负功。等式右边动能的变化，指末动能 EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差. (2)“增量”是末动能减初动能．ΔEK＞0表示动能增加， ΔEK＜0表示动能减小．
(3)动能定理适用单个物体，或者可以看成单个物体的 物体系统.对于系统,需要考虑系统外力和内力做功的代 数和.
(4)各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不 同时，分别求力做功，然后求代数和．
(5)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.
(6)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题 时可以分段考虑. 若有能力，可视全过程为一整体，用 动能定理解题.
受力分析---如图示 V1
由动能定理
W 合1 2m22 v1 2m 12 v E K
f
mg W H f 1 2m22v 1 2m12vH
W f mg 1 2H m22 v1 2m 12v
mg
V2
用动能定理处理变力作用过程
例7．某人在高h处抛出一个质量为m的物体．不
计空气阻力，物体落地时的速度为v，这人对物体所
例2、 钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空 气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n 倍， 求：钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h 的 比值 H∶h =?
解: 画出示意图并分析受力如图示：
mg
由动能定理，选全过程
Hf
mg(H+h)－Байду номын сангаасmgh=0
H+h=nh ∴H : h = n - 1
h mg
做的功为：[
D]
A．mgh
B．mv2/2
C．mgh+mv2/2
D．mv2/2- mgh
例8.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做 半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作 用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张 力为7mg,此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能 通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功 为（ C ）
f
2
用动能定理解答曲线运动
例5、 如下图所示，一个质量为m的小球从A点由静
止开始滑到B点，并从B点抛出，若在从A到B的过程
中，机械能损失为E，小球自B点抛出的水平分速度为
v，则小球抛出后到达最高点时与A点的竖直距离是
v2/2g+E/mg
。
解: 小球自B点抛出后做斜上抛运动,水平方向做匀速
直线运动,到最高点C的速度仍为v ,设AC的高度差为h
由动能定理 mgLsin α-2/3 μmgLcos α=0
可解得 μ3tgα
2
点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解
题方便得多。
用动能定理对全程列式
例4.地面上有一钢板水平放置，它上方3m处有一钢球
质量 m=1kg，以向下的初速度v0=2m/s竖直向下运动 ，假定小球运动时受到一个大小不变的空气阻力 f=2N
用动能定理对全程列式
例3. 斜面倾角为α，长为L， AB段光滑，BC段粗糙 ，AB =L/3, 质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑， 到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦 因数μ。
分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：
重力做的功为 WGmgLsαin
A
支摩持擦力力不做做功功为,初W 、f末动能32μ均m 为g零L 。Ccαosα L B
A.mgR/4 B. mgR/3 C. mgR/2 D.mgR
解析:小球在圆周运动最低点时,设速度为v1,则 7mg－mg=mv12/R……①
设小球恰能过最高点的速度为v2,则mg=mv22/R……②
设设过半个圆周的过程中小球克服空气阻力所做的功 为W,由动能定理得: －mg2R－W=½mv22－½mv12……③