物理人教版（2019）必修第二册8.3动能和动能定理（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册8.3动能和动能定理（共25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 463.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 09:11:36 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
动能和动能定理
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道
龙卷风
海啸
风力发电
m为物体的质量
v为物体的瞬时速度
单位：焦耳（J）
Ek＝ mv2
二.动能
与物体的质量和速度有关
思考：物体的动能与哪些因素有 关？是什么样的关系？
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。
2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。
关于动能的理解，下列说法正确的是：
A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。
B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。
C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。
D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。
随堂练习
探究物体动能表达式
设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？
l
F
v1
v2
推导F做功表达式的过程
W=FL
L= (v22 －v12 )/2a
a=F/m
W=
结果与思考
初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？
W＝ mv22－ mv12
末态
初态
二、动能定理
1.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.
合
2.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).对于直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功，同时做功、分段做功等等都适用。是普遍适用的
(3)动能是标量，只有正值，但△Ek有正负之分。
当外力做正功时，W>0，故 △Ek>0，即Ek2>Ek1 动能增加。
当外力做负功时，W<0，故△Ek<0 ， 即Ek2“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 和 中的L与v跟参考系的选取有关，应取
同一参考系
c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即
同一过程
思考与讨论（一）
如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么？
合力所做的总功。
动能定理表述为：
合 力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
多个力作用
W合＝Ek2－Ek1
W合＝Ek2－Ek1
W合＝mv22/2－mv12/2
W=W1+W2+W3+…
W=F合lcosα
思考与讨论（二）
动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，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．
对动能定理的理解
1、当外力做正功时，W>0，故Ek2>Ek1，即动能增加
当外力做负功时，W<0，故Ek22、对状态与过程关系的理解
功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
3、适用范围：
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。
应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：
1.明确对象和过程：（通常是单个物体）
2.作二分析：
⑴受力分析，确定各力做功及其正负
⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程：
W合＝mv22/2－mv12/2
s
F
f
例1、一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。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F。
应用1：恒力+直线运动
G
FN
1找对象（常是单个物体）
解：对飞机
由动能定理有
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。
s
F1
F2
3确定各力做功
4运动情况分析
5建方程
2受力分析
一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
应用2：变力做功
f
G
G
H
h
分析：小球的下落过程根据受力情况可分为两段：
应用3：多过程
1.一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。
因此可以分两段求解，也可以按全过程求解
接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；
接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。
接触地面前
（2）全过程：
解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，根据动能定理有
解 得：
（1）分段求解
设小球在接触地面时的速度为v，则
接触地面后
G
f
G
H
h
动能和动能定理
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道
龙卷风
海啸
风力发电
m为物体的质量
v为物体的瞬时速度
单位：焦耳（J）
Ek＝ mv2
二.动能
与物体的质量和速度有关
思考：物体的动能与哪些因素有 关？是什么样的关系？
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。
2、动能是状态量.V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。
关于动能的理解，下列说法正确的是：
A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。
B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。
C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。
D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。
随堂练习
探究物体动能表达式
设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？
l
F
v1
v2
推导F做功表达式的过程
W=FL
L= (v22 －v12 )/2a
a=F/m
W=
结果与思考
初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？
W＝ mv22－ mv12
末态
初态
二、动能定理
1.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.
合
2.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).对于直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功，同时做功、分段做功等等都适用。是普遍适用的
(3)动能是标量，只有正值，但△Ek有正负之分。
当外力做正功时，W>0，故 △Ek>0，即Ek2>Ek1 动能增加。
当外力做负功时，W<0，故△Ek<0 ， 即Ek2
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 和 中的L与v跟参考系的选取有关，应取
同一参考系
c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即
同一过程
思考与讨论（一）
如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么？
合力所做的总功。
动能定理表述为：
合 力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
多个力作用
W合＝Ek2－Ek1
W合＝Ek2－Ek1
W合＝mv22/2－mv12/2
W=W1+W2+W3+…
W=F合lcosα
思考与讨论（二）
动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，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．
对动能定理的理解
1、当外力做正功时，W>0，故Ek2>Ek1，即动能增加
当外力做负功时，W<0，故Ek2
功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
3、适用范围：
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。
应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：
1.明确对象和过程：（通常是单个物体）
2.作二分析：
⑴受力分析，确定各力做功及其正负
⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程：
W合＝mv22/2－mv12/2
s
F
f
例1、一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。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F。
应用1：恒力+直线运动
G
FN
1找对象（常是单个物体）
解：对飞机
由动能定理有
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。
s
F1
F2
3确定各力做功
4运动情况分析
5建方程
2受力分析
一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
应用2：变力做功
f
G
G
H
h
分析：小球的下落过程根据受力情况可分为两段：
应用3：多过程
1.一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。
因此可以分两段求解，也可以按全过程求解
接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；
接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。
接触地面前
（2）全过程：
解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，根据动能定理有
解 得：
（1）分段求解
设小球在接触地面时的速度为v，则
接触地面后
G
f
G
H
h