高一下期物理人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 第一课时 课件(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 高一下期物理人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 第一课时 课件(共18张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-31 12:14:19 | ||
图片预览
文档简介
(共18张PPT)
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
情景引入 感知动能
0
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．物体的加速度是多大？
3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？
4．结合上述三式能推导出什么关系式？
动能
1
动能
1
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
根据牛顿第二定律 F = ma
1、定义：
物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。
2、表达式：
Ek = mv2
2
1
（1）公式中v是瞬时速度，对地速度；
（2）国际单位为焦耳（J）；
（物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）
动能
1
（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。
3. 对动能表达式 的理解
A
Ｄ
C
B
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。
动能
1
例1 关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A.凡是运动的物体都具有动能
B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值
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
动能
1
√
√
例2 质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？
动能
1
子弹:6400J
运动员:6000J
动能定理
2
内容：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。
合力做的功
末状态动能
初状态动能
对应着一个过程
这一过程始末状态
动能的变化量
动能定理
2
动能定理公式中等号的意义
(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。
例3 一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度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.
v0=0
v=60m/s
s=5.3×102m
F
f
FN
G
FN
G
f
F
动能定理
2
解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s =5.3×102m，m =5×103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如图所示
据动能定理得： WF+ Wf =
代入数据得：
v0=0
v=60m/s
s=5.3×102m
F
f
FN
G
动能定理
2
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。
2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出所有力的总功。
4. 求解方程、分析结果。
3. 确定始、末状态的动能，根据动能定理列出方程。
总结：动能定理解题步骤
动能定理
2
例4 某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。
v0
v
mg
动能定理
2
3、应用动能定理解题步骤:
1、动能:
2、动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。
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。
小结
3
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行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( )
A.0 B.8 J C.16 J D.32 J
A
课堂练习
4
2.一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.
解：因阻力f = kmg，当汽车达最大速度时，有P=Fminvmax=kmgvmax
因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W = ΔEk
F
N
f
mg
P t – f s = m vm2/2 – 0
所以 t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。
小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功.
课堂练习
4
3.一物体以初速度v0沿倾角为37 的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0 /2，求物体与斜面间的动摩擦因数。
v0
mg
解：物体受力如图，
N
f
mg
N
f
上滑过程：- mgsin 37 s–f s = 0– m v02/2
设上升的最大位移为s，
下滑过程： mgsin 37 s–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
式中 f =μ mgcos 37 ，得 μ=0.45。
课堂练习
4
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
情景引入 感知动能
0
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．物体的加速度是多大？
3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？
4．结合上述三式能推导出什么关系式？
动能
1
动能
1
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
根据牛顿第二定律 F = ma
1、定义：
物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。
2、表达式：
Ek = mv2
2
1
（1）公式中v是瞬时速度，对地速度；
（2）国际单位为焦耳（J）；
（物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）
动能
1
（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。
3. 对动能表达式 的理解
A
Ｄ
C
B
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。
动能
1
例1 关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A.凡是运动的物体都具有动能
B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值
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
动能
1
√
√
例2 质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？
动能
1
子弹:6400J
运动员:6000J
动能定理
2
内容：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。
合力做的功
末状态动能
初状态动能
对应着一个过程
这一过程始末状态
动能的变化量
动能定理
2
动能定理公式中等号的意义
(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。
例3 一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度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.
v0=0
v=60m/s
s=5.3×102m
F
f
FN
G
FN
G
f
F
动能定理
2
解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s =5.3×102m，m =5×103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如图所示
据动能定理得： WF+ Wf =
代入数据得：
v0=0
v=60m/s
s=5.3×102m
F
f
FN
G
动能定理
2
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。
2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出所有力的总功。
4. 求解方程、分析结果。
3. 确定始、末状态的动能，根据动能定理列出方程。
总结：动能定理解题步骤
动能定理
2
例4 某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。
v0
v
mg
动能定理
2
3、应用动能定理解题步骤:
1、动能:
2、动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。
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。
小结
3
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行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( )
A.0 B.8 J C.16 J D.32 J
A
课堂练习
4
2.一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.
解：因阻力f = kmg，当汽车达最大速度时，有P=Fminvmax=kmgvmax
因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W = ΔEk
F
N
f
mg
P t – f s = m vm2/2 – 0
所以 t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。
小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功.
课堂练习
4
3.一物体以初速度v0沿倾角为37 的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0 /2，求物体与斜面间的动摩擦因数。
v0
mg
解：物体受力如图，
N
f
mg
N
f
上滑过程：- mgsin 37 s–f s = 0– m v02/2
设上升的最大位移为s，
下滑过程： mgsin 37 s–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
式中 f =μ mgcos 37 ，得 μ=0.45。
课堂练习
4