8.3 动能和动能定理 第1课时 课件 2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修第二册(共18张PPT)

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宣讲人：某某某 时间：20XX.XX
第3节 动能和动能定理 第1课时
第八章 机械能守恒定律
学习目标
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。
目录
01
动 能
02
动能定理
物体由于运动而具有的能叫动能。
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。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
知识点一：动能
思考：光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求这个过程中合外力做的功。
解：根据牛顿第二定律，有: F＝ma
速度与位移的关系式：
得：
整理得：
1.动能的表达式
思考：粗糙水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定为f，试求这个过程中合外力做的功。
解：根据牛顿第二定律，有: F-f＝ma
速度与位移的关系式：
得：
整理得：
解：1→2：
整理得：
2→3：
(N-1)→N：
······
思考：质量为m的物体，沿一段曲线运动，速度由v1增加到v2，试推导这个过程中合外力做的功与速度的关系。
动能与质量（m）和速度（v）有关。
功 与 能量 的转化的概念紧密相连。
Ek2
Ek1
（1）定义：
（3）单位：
（2）公式：
（4）标量：
物体由于物体运动而具有的能量。
遵从代数运算法则
焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
2.动能的概念
（5）特点:
①具有瞬时性,是状态量
②具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,通
常是指物体相对于地面的动能。
③是标量,没有方向,Ek≥0。
知识点二：动能定理
1.内容：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。
W合＝Ek2－Ek1
合力的功
末动能
初动能
2.表达式：
W合＝ΔEk
(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1 ，动能增大；
(2)合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1 ，动能减小。
4.动能定理的适用范围：
(1)恒力做功或变力做功；
(2)直线运动或曲线运动；
(3)单个物体或多个物体；
(4)一个过程或全过程。
3.对动能定理表达式 的说明：
W合＝Ek2－Ek1
例:一架喷气式飞机, 质量m为7.0×104kg, 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力的大小。
分析：已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引为做功和阻力做功的代数和。
如图，在整个过程中，牵引力对飞机做正功、阻力做负功。由于飞机的位移和所受阻力已知，因而可以求得牵引力的大小。
解：以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1=0，末动能，合力F做的功W=Fl
根据动能定理W=Ek2—Ek1，有
由于F=F牵-F阻，F阻=kmg，
则
把数值代入后得到F牵=1.04×105N
1.物体由于运动而具有的能
1.内容：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。
动能和动能
定理
2.表达式：
动能
动能
定理
4.标量、状态量
2.表达式：
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
3.单位：焦耳（J）
1.物体由于运动而具有的能
1. 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，其动能一定变化
A
2.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，经过一段时间，则（　　）
A．物体的动能可能不变
B．物体的动能一定变化
C．物体的加速度一定变化
D．物体速度方向一定变化
A
3.如图所示，物体在距斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°。求物体能在水平面上滑行的距离。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
答案　3.5 m