物理人教版（2019）必修第二册8.3动能和动能定理 课件（共32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 课件（共32张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 45.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-09 19:24:52 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第八章：第3节
动能和动能定理
目录
CONTENT
动能的表达式
动能定理
巩固提升
课堂引入
01.
高中物理必修第二册课件
物体由于运动而具有的能叫动能。
空中飞行的飞机和比赛中的赛车，谁的动能大呢？
动能的
表达式
第一部分
提出问题
01.
物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。
总结与思考
02.
高中物理必修第二册课件
动能与物体的质量m和运动的速度v有关，且质量越大，速度越大，动能越大。
功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有何关联呢？
接下来我们通过两个问题来加以说明
问题探究1
03.
高中物理必修第二册课件
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。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
速度与位移的关系式：
得：
=ma×
整理得：
WF＝Fl
m
m
F
V1
V2
高中物理必修第二册课件
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。
【解析】根据牛顿第二定律有: F-f＝ma
速度与位移的关系式：
得：
= ma×
整理得：
W合＝( F-f )l
问题探究2
04.
思考与发现
05.
高中物理必修第二册课件
WF = Fl = -
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff l = -
mv12
1
2
mv22
1
2
通过以上两个等式，你发现功和mv2之间有什么关系了吗？
动能的表达式
06.
高中物理必修第二册课件
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量（ kinetic energy）。
3.单位：焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
思考与讨论
07.
高中物理必修第二册课件
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
动能定理
第二部分
动能定理
01.
高中物理必修第二册课件
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
对动能定理的理解
02.
高中物理必修第二册课件
(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。
对动能定理表达式 的说明：
W合＝Ek2－Ek1
动能的变化对应的是合力的功。
动能定理的适用范围
03.
高中物理必修第二册课件
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。
教材例题1
04.
高中物理必修第二册课件
【例题1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/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10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
例题解析
05.
高中物理必修第二册课件
【解析】 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
根据动能定理 ,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
高中物理必修第二册课件
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。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/s2， 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？
教材例题2
06.
高中物理必修第二册课件
【解析】（1）两根绳子对重物的合力
F合＝ 2 F cos 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
由A至E的过程中，应用动能定理可得
（2）由E到F的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3×103Ｎ
H
B
A
mg
T合
mg
C
D
E
F
例题解析
07.
应用动能定理的解题步骤
08.
高中物理必修第二册课件
1. 认真审题，确定研究对象。
2.通过受力分析和运动分析对物理情景进行分析，画出物体运动的示意图。
3.确定研究过程及始末状态，分析该过程中各力做的功及始末状态动能的变化量。
4.根据动能定理列方程，然后求解。并对结果进行必要的讨论。
科学方法——演绎推理
09.
高中物理必修第二册课件
归纳方法是一种从个别事实中概括出一般概念 一般规律的思维方法。和归纳法相反，演绎是从一般到个别的推理方法。作为出发点的一般性判断称为“大前提”，作为演绎中介的判断称为“小前提”，把由“大前提”和“小前提”推演出来的结果称为演绎的结论。
演绎推理在物理学中有着广泛的应用。动能定理里的推导过程就是将牛顿第二定律作为前提，经过一系列的数学推导演绎得出的。运用这种方法可以帮助我们更好地理解和掌握物理规律。我们解物理习题的过程，大部分都是演绎推理的过程。
总结提升
第五部分
高中物理必修第二册课件
课堂小结
A
B
动能的表达式
动能定理
动能：物体由于运动而具有的能
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。
标量、状态量
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
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。
高中物理必修第二册课件
例题1
动能的比较
01.
【参考答案】C
两颗人造地球卫星质量之比，在万有引力作用下绕地球运转。若它们的轨道半径之比，则它们的动能之比为（ ）
A． B．
C． D．
高中物理必修第二册课件
解析
例题解析
02.
根据卫星所受万用引力提供匀速圆周的向心力，有
可得线速度大小为
则卫星的动能为
两卫星质量之比，半径之比，
则动能之比为，故选C。
高中物理必修第二册课件
例题2
动能的变化
03.
【参考答案】C
做匀加速直线运动的物体，速度从增大到，动能增加了，速度从增大到，动能增加了，则等于（ ）
A．1:1 B．2:3 C．3:5 D．4:9
高中物理必修第二册课件
解析
速度从增大到
速度从增大到
所以
，故选C。
例题解析
04.
高中物理必修第二册课件
例题3
用动能定理求变力做功
05.
【参考答案】B
如图所示，质量为的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为（ ）
A． B． C． D．
高中物理必修第二册课件
解析
将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，则
根据动能定理故选B。
例题解析
06.
高中物理必修第二册课件
例题4
动能定理的简单应用
07.
如图所示在传送货物的过程中，工人将质量为的货物，沿水平的工作台面瞬间以的速度推出，已知货物与台面的动摩擦因数为0.2，，那么
（1）工人对货物做了多少功？
（2）货物被推出后，在台面上继续滑行的距离s？
高中物理必修第二册课件
解析
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据功能关系可知工人对货物做的功为
（2）根据动能定理有，
联立代入数值解得
例题解析
08.
THANKS
第八章：第3节
动能和动能定理
目录
CONTENT
动能的表达式
动能定理
巩固提升
课堂引入
01.
高中物理必修第二册课件
物体由于运动而具有的能叫动能。
空中飞行的飞机和比赛中的赛车，谁的动能大呢？
动能的
表达式
第一部分
提出问题
01.
物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。
总结与思考
02.
高中物理必修第二册课件
动能与物体的质量m和运动的速度v有关，且质量越大，速度越大，动能越大。
功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力做功有何关联呢？
接下来我们通过两个问题来加以说明
问题探究1
03.
高中物理必修第二册课件
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。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
速度与位移的关系式：
得：
=ma×
整理得：
WF＝Fl
m
m
F
V1
V2
高中物理必修第二册课件
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。
【解析】根据牛顿第二定律有: F-f＝ma
速度与位移的关系式：
得：
= ma×
整理得：
W合＝( F-f )l
问题探究2
04.
思考与发现
05.
高中物理必修第二册课件
WF = Fl = -
mv12
1
2
mv22
1
2
W合=Fl-Ff l = -
mv12
1
2
mv22
1
2
通过以上两个等式，你发现功和mv2之间有什么关系了吗？
动能的表达式
06.
高中物理必修第二册课件
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量（ kinetic energy）。
3.单位：焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置，动能具有相对性。
思考与讨论
07.
高中物理必修第二册课件
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
动能定理
第二部分
动能定理
01.
高中物理必修第二册课件
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
对动能定理的理解
02.
高中物理必修第二册课件
(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。
对动能定理表达式 的说明：
W合＝Ek2－Ek1
动能的变化对应的是合力的功。
动能定理的适用范围
03.
高中物理必修第二册课件
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。
教材例题1
04.
高中物理必修第二册课件
【例题1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/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10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
F牵
F阻
l
x
o
v
例题解析
05.
高中物理必修第二册课件
【解析】 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
根据动能定理 ,有
由于
把数值代入后得到
飞机平均牵引力的大小是 1.04×105N。
高中物理必修第二册课件
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。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/s2， 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？
教材例题2
06.
高中物理必修第二册课件
【解析】（1）两根绳子对重物的合力
F合＝ 2 F cos 37°＝2×320×0.8 N＝512 N
由A至E的过程中，应用动能定理可得
（2）由E到F的过程中，应用动能定理可得
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3×103Ｎ
H
B
A
mg
T合
mg
C
D
E
F
例题解析
07.
应用动能定理的解题步骤
08.
高中物理必修第二册课件
1. 认真审题，确定研究对象。
2.通过受力分析和运动分析对物理情景进行分析，画出物体运动的示意图。
3.确定研究过程及始末状态，分析该过程中各力做的功及始末状态动能的变化量。
4.根据动能定理列方程，然后求解。并对结果进行必要的讨论。
科学方法——演绎推理
09.
高中物理必修第二册课件
归纳方法是一种从个别事实中概括出一般概念 一般规律的思维方法。和归纳法相反，演绎是从一般到个别的推理方法。作为出发点的一般性判断称为“大前提”，作为演绎中介的判断称为“小前提”，把由“大前提”和“小前提”推演出来的结果称为演绎的结论。
演绎推理在物理学中有着广泛的应用。动能定理里的推导过程就是将牛顿第二定律作为前提，经过一系列的数学推导演绎得出的。运用这种方法可以帮助我们更好地理解和掌握物理规律。我们解物理习题的过程，大部分都是演绎推理的过程。
总结提升
第五部分
高中物理必修第二册课件
课堂小结
A
B
动能的表达式
动能定理
动能：物体由于运动而具有的能
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。
标量、状态量
W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk
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。
高中物理必修第二册课件
例题1
动能的比较
01.
【参考答案】C
两颗人造地球卫星质量之比，在万有引力作用下绕地球运转。若它们的轨道半径之比，则它们的动能之比为（ ）
A． B．
C． D．
高中物理必修第二册课件
解析
例题解析
02.
根据卫星所受万用引力提供匀速圆周的向心力，有
可得线速度大小为
则卫星的动能为
两卫星质量之比，半径之比，
则动能之比为，故选C。
高中物理必修第二册课件
例题2
动能的变化
03.
【参考答案】C
做匀加速直线运动的物体，速度从增大到，动能增加了，速度从增大到，动能增加了，则等于（ ）
A．1:1 B．2:3 C．3:5 D．4:9
高中物理必修第二册课件
解析
速度从增大到
速度从增大到
所以
，故选C。
例题解析
04.
高中物理必修第二册课件
例题3
用动能定理求变力做功
05.
【参考答案】B
如图所示，质量为的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为（ ）
A． B． C． D．
高中物理必修第二册课件
解析
将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，则
根据动能定理故选B。
例题解析
06.
高中物理必修第二册课件
例题4
动能定理的简单应用
07.
如图所示在传送货物的过程中，工人将质量为的货物，沿水平的工作台面瞬间以的速度推出，已知货物与台面的动摩擦因数为0.2，，那么
（1）工人对货物做了多少功？
（2）货物被推出后，在台面上继续滑行的距离s？
高中物理必修第二册课件
解析
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据功能关系可知工人对货物做的功为
（2）根据动能定理有，
联立代入数值解得
例题解析
08.
THANKS