人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 课件（17张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第二册 8.3 动能和动能定理 课件（17张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-28 18:03:39 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
回顾旧知识
问题1：同一个小朋友从不同的高度滑下，可以看到什么现象，说明了什么问题？
引入情境
问题2：质量不同的小朋友从同一高度滑下，可以看到什么现象，说明什么问题？
初中我们已经接触过这个概念：
物体由于运动而具有的能量，叫做动能。物体的动能跟物体的质量和速度有关。
活动一：什么是动能
V0=0
Vt
一架飞机在跑道上起飞的过程中（如果不考虑阻力），是牵引力使飞机不断加速运动；速度越来越大，动能越来越大，速度达到一个值，即可收起起落架，腾空而起……..
我们可以用做功的多少，来定量地确定动能。
F
牵引力对飞机做正功
燃料
内能
飞机
动能
S
a
活动二：如何定量的表示动能
飞机的质量为m，初速度为V1，
m
V1
在与运动方向相同的恒力F的作用下，
F
发生一段位移s，速度增加到了V2。
m
V2
s
恒力 F 对物体 M 做了多少功： 。
W = F s
请大家把这个功的表达式，用上学期学过的牛顿运动定律、直线运动学公式展开、整理、化简………看看能得到什么结果？
恒力F做的功 等于 这个物理量的变化量
物体的动能等于物体质量与其速度的平方乘积的一半。
Kg
( m / s ) 2
J
推推看：
动能是标量，与功的单位相同，也是焦耳。
活动二：动能的表达式
定义了动能的表达式，再来研究我们刚才推出式子
外力做的功
末态动能
初态动能
上式表明：
如果我们在研究飞机起飞时，还考虑了阻力，上式可写成：
合外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。
这就是动能定理
外力对物体所做的功等于物体动能的变化
活动三：动能定理
【例题1】 一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F 。
2 对飞机受力分析：
G
N
牵引力F
f
v
跑道上滑行的位移 s
3 分析各力的做功情况：
重力、支持力不做功；牵引力F 做正功；阻力 f 做负功
4 考查初、末状态的动能：
开始静止，初动能为0 ；加速到能起飞，末动能为
5 应用动能定理建立方程：
1 确定研究对象：
m
v0=0
活动三：动能定理的解题步骤
本题也可用动力学、运动学的公式来解：
设飞机的牵引力为恒力，据牛顿第二定律：
据初速度为0 的匀加速直线运动规律：
将（1）代入（2）得：
化简上式：
两种解法，殊途同归，用动能定理思路明快，而且飞机的牵引力不一定是恒力。动能定理可用于变力做功的问题，这是它最大的优越性！
一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力。
G
N
牵引力F
f
v
跑道上滑行的位移 s
m
v0=0
活动三：对比分析
【例题2】如图所示，AB为四分之一圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也为R，一质量为m的物体，与两个轨道间的摩擦系数都为 ，它由轨道顶端A从静止开始下落，下好运动到C处停止。求：物体在AB克服摩擦力所做的功。
活动三：思考讨论
问题3：尝试合理的选择过程，用动能定理解决问题
问题1：AB段受力分析，摩擦力有什么特点？
问题2：功的定义式可否在此过程中应用？
合外力的功
W
动能的变化量
ΔEK
=
动能定理（标量式）
关系
过程量
状态量
力的空间累积效应
本课小结
因果
（环境影响）
（自身变化）
=
当堂检测
1.关于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
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
AC
2. 关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，下列说法正确的是（ ）
A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功
B.动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功
C.运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化
D.公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时动能减少
D
【解析】A错：动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。
B错：动能定理适用于任何运动，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
C错：运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，若合外力方向始终与运动方向垂直，合外力不做功，动能不变。
D对：公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时，即Ek2-Ek1>0，动能增加，当W<0时，即Ek2-Ek1<0，动能减少。
3. 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（ ）
A. mglcos θ B. Flsin θ
C. mgl（1-cos θ） D. Fl（1-sin θ）
C
4.质量M=4.0×104 kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离L=1.6×103 m时，达到起飞速度v=60 m/s。问：
（1）起飞时飞机的动能多大？
（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
回顾旧知识
问题1：同一个小朋友从不同的高度滑下，可以看到什么现象，说明了什么问题？
引入情境
问题2：质量不同的小朋友从同一高度滑下，可以看到什么现象，说明什么问题？
初中我们已经接触过这个概念：
物体由于运动而具有的能量，叫做动能。物体的动能跟物体的质量和速度有关。
活动一：什么是动能
V0=0
Vt
一架飞机在跑道上起飞的过程中（如果不考虑阻力），是牵引力使飞机不断加速运动；速度越来越大，动能越来越大，速度达到一个值，即可收起起落架，腾空而起……..
我们可以用做功的多少，来定量地确定动能。
F
牵引力对飞机做正功
燃料
内能
飞机
动能
S
a
活动二：如何定量的表示动能
飞机的质量为m，初速度为V1，
m
V1
在与运动方向相同的恒力F的作用下，
F
发生一段位移s，速度增加到了V2。
m
V2
s
恒力 F 对物体 M 做了多少功： 。
W = F s
请大家把这个功的表达式，用上学期学过的牛顿运动定律、直线运动学公式展开、整理、化简………看看能得到什么结果？
恒力F做的功 等于 这个物理量的变化量
物体的动能等于物体质量与其速度的平方乘积的一半。
Kg
( m / s ) 2
J
推推看：
动能是标量，与功的单位相同，也是焦耳。
活动二：动能的表达式
定义了动能的表达式，再来研究我们刚才推出式子
外力做的功
末态动能
初态动能
上式表明：
如果我们在研究飞机起飞时，还考虑了阻力，上式可写成：
合外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。
这就是动能定理
外力对物体所做的功等于物体动能的变化
活动三：动能定理
【例题1】 一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F 。
2 对飞机受力分析：
G
N
牵引力F
f
v
跑道上滑行的位移 s
3 分析各力的做功情况：
重力、支持力不做功；牵引力F 做正功；阻力 f 做负功
4 考查初、末状态的动能：
开始静止，初动能为0 ；加速到能起飞，末动能为
5 应用动能定理建立方程：
1 确定研究对象：
m
v0=0
活动三：动能定理的解题步骤
本题也可用动力学、运动学的公式来解：
设飞机的牵引力为恒力，据牛顿第二定律：
据初速度为0 的匀加速直线运动规律：
将（1）代入（2）得：
化简上式：
两种解法，殊途同归，用动能定理思路明快，而且飞机的牵引力不一定是恒力。动能定理可用于变力做功的问题，这是它最大的优越性！
一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力。
G
N
牵引力F
f
v
跑道上滑行的位移 s
m
v0=0
活动三：对比分析
【例题2】如图所示，AB为四分之一圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也为R，一质量为m的物体，与两个轨道间的摩擦系数都为 ，它由轨道顶端A从静止开始下落，下好运动到C处停止。求：物体在AB克服摩擦力所做的功。
活动三：思考讨论
问题3：尝试合理的选择过程，用动能定理解决问题
问题1：AB段受力分析，摩擦力有什么特点？
问题2：功的定义式可否在此过程中应用？
合外力的功
W
动能的变化量
ΔEK
=
动能定理（标量式）
关系
过程量
状态量
力的空间累积效应
本课小结
因果
（环境影响）
（自身变化）
=
当堂检测
1.关于动能的理解，下列说法正确的是（ ）
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
AC
2. 关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，下列说法正确的是（ ）
A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功
B.动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功
C.运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化
D.公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时动能减少
D
【解析】A错：动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。
B错：动能定理适用于任何运动，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
C错：运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，若合外力方向始终与运动方向垂直，合外力不做功，动能不变。
D对：公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时，即Ek2-Ek1>0，动能增加，当W<0时，即Ek2-Ek1<0，动能减少。
3. 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（ ）
A. mglcos θ B. Flsin θ
C. mgl（1-cos θ） D. Fl（1-sin θ）
C
4.质量M=4.0×104 kg的飞机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离L=1.6×103 m时，达到起飞速度v=60 m/s。问：
（1）起飞时飞机的动能多大？
（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？