物理人教版（2019）必修第二册8.3《动能和动能定理》（共23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23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-22 19:36:08 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
高一物理必修二
8.3 动能和动能定理
（第1课时）
物体由于运动而具有的能叫动能,物体的质量越大，速度越大动能就越大。
物体动能的变化和力对物体做功密切相关。
那么物体在运动过程中，所做的功与m、v有什么关系呢？
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.
F
F
l
v1
v2
1．外力对物体做的功是多大？
2．位移是多大？物体的加速度、初速度、末速度、位移之间有什么关系？
3．结合上述两式能推导出什么关系式？
外力对物体做的功是： W=F L
物体的加速度、初速度、末速度、位移的关系
根据牛顿第二定律 F = ma
即：
分别代入功的公式：
1.物体由于运动而具有的能
2.公式：
4.标失性：动能是标量，无方向，无负值
3.单位：焦耳(J)
一、动能
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。
A
Ｄ
C
B
例如圆周运动可以说明：
物体的动能变化时，速度一定变化；
速度变化时，动能不一定变化。
5. 瞬时性：是状态量，与某一时刻(或位置)相对应。
6. 相对性：选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，一般选地面参考系。
运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的动能就很大。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。
鸟击落飞机
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。
动能定理
实际生活中，更多的情况是物体同时受到几个力的作用，例如上例中，假设水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移l，速度由v1达到v2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？
初动能
末动能
合力的功
二、动能定理
3、功和都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
4、合外力做做正功，则物体动能增加
5、动能定理的适用范围及条件：
适用于恒力、变力做功；适用于直线、曲线做功
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.
对动能定理的理解：
合力对物体做的功的理解
动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
标量性
对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0
②W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek—— 0
＞
＞
＜
＜
①.
W合＝ F合·l
cos
q
②.
W合＝W1+W2 +…＝F1·l1 +F2·l2 +…
cos
q
cos
q
合外力做做正功，则物体动能增加
合外力做做负功，则物体动能减少
①式如果所有外力作用的位移都相同时优先选用
②式如果外力作用的位移不完全相同时，则用此方法
③ . W合=WAB+ WBC+ WCD ……
③式适合于全程是变力，分段是恒力情形
W合 = mv22
2
1
－ mv12
2
1
= Ek2 －Ek1= ΔEk
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.
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，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。
例1．判断下列说法的正误．
(1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( )
(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( )
(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．( )
×
×
×
√
√
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
课本 第86页
例题.一架喷气式飞机，质量ｍ＝7.0×104 kg，当起飞过程中从静止开始滑跑.当位移l达到2.5×103ｍ时，达到起飞速度v＝80ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 倍，求飞机平均牵引力的大小。
课本 第86页
解：①常规方法
②动能定理法
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 和 中的s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
例3．对动能的理解，下列说法正确的是( )
A．一切物体都具有动能
B．动能像重力势能一样有正负
C．质量一定的物体，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
C
总结：
应用动能定理解题的一般步骤：
(1)选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程．
(2)对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和．
(3)明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2.
(4)列出动能定理的方程W＝Ek2－Ek1，结合其他必要的辅助方程求解并验算．
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10 m/s 2 ， cos 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？ （2）重物对地面的平均冲击力是多大
课本 第87 页
牛顿运动定律 动能定理
适用条件 只能研究物体在恒力作用下做直线运动的情况 对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用
应用方法 要考虑运动过程的每一个细节 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能
运算方法 矢量运算 代数运算
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
结论 应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错
再 见
高一物理必修二
8.3 动能和动能定理
（第1课时）
物体由于运动而具有的能叫动能,物体的质量越大，速度越大动能就越大。
物体动能的变化和力对物体做功密切相关。
那么物体在运动过程中，所做的功与m、v有什么关系呢？
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.
F
F
l
v1
v2
1．外力对物体做的功是多大？
2．位移是多大？物体的加速度、初速度、末速度、位移之间有什么关系？
3．结合上述两式能推导出什么关系式？
外力对物体做的功是： W=F L
物体的加速度、初速度、末速度、位移的关系
根据牛顿第二定律 F = ma
即：
分别代入功的公式：
1.物体由于运动而具有的能
2.公式：
4.标失性：动能是标量，无方向，无负值
3.单位：焦耳(J)
一、动能
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。
A
Ｄ
C
B
例如圆周运动可以说明：
物体的动能变化时，速度一定变化；
速度变化时，动能不一定变化。
5. 瞬时性：是状态量，与某一时刻(或位置)相对应。
6. 相对性：选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，一般选地面参考系。
运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的动能就很大。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。
鸟击落飞机
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。
动能定理
实际生活中，更多的情况是物体同时受到几个力的作用，例如上例中，假设水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移l，速度由v1达到v2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？
初动能
末动能
合力的功
二、动能定理
3、功和都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
4、合外力做做正功，则物体动能增加
5、动能定理的适用范围及条件：
适用于恒力、变力做功；适用于直线、曲线做功
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.
对动能定理的理解：
合力对物体做的功的理解
动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。
标量性
对定理中“变化”一词的理解
①W合＞0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek —— 0
②W合＜0， Ek2 __ Ek1 ， △ Ek—— 0
＞
＞
＜
＜
①.
W合＝ F合·l
cos
q
②.
W合＝W1+W2 +…＝F1·l1 +F2·l2 +…
cos
q
cos
q
合外力做做正功，则物体动能增加
合外力做做负功，则物体动能减少
①式如果所有外力作用的位移都相同时优先选用
②式如果外力作用的位移不完全相同时，则用此方法
③ . W合=WAB+ WBC+ WCD ……
③式适合于全程是变力，分段是恒力情形
W合 = mv22
2
1
－ mv12
2
1
= Ek2 －Ek1= ΔEk
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.
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，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。
例1．判断下列说法的正误．
(1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( )
(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( )
(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．( )
×
×
×
√
√
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
课本 第86页
例题.一架喷气式飞机，质量ｍ＝7.0×104 kg，当起飞过程中从静止开始滑跑.当位移l达到2.5×103ｍ时，达到起飞速度v＝80ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 倍，求飞机平均牵引力的大小。
课本 第86页
解：①常规方法
②动能定理法
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 和 中的s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
例3．对动能的理解，下列说法正确的是( )
A．一切物体都具有动能
B．动能像重力势能一样有正负
C．质量一定的物体，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
C
总结：
应用动能定理解题的一般步骤：
(1)选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程．
(2)对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和．
(3)明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2.
(4)列出动能定理的方程W＝Ek2－Ek1，结合其他必要的辅助方程求解并验算．
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10 m/s 2 ， cos 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？ （2）重物对地面的平均冲击力是多大
课本 第87 页
牛顿运动定律 动能定理
适用条件 只能研究物体在恒力作用下做直线运动的情况 对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用
应用方法 要考虑运动过程的每一个细节 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能
运算方法 矢量运算 代数运算
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
结论 应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错
再 见