8.3 动能和动能定理 课件(共16张PPT)
文档属性
| 名称 | 8.3 动能和动能定理 课件(共16张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-26 10:49:20 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
8.3 动能和动能定理
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
学习目标
1.通过力对物体做功的分析，确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。
2.能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理。
3.理解动能定理。
能用动能定理解释生产、生活中的现象或者解决实际问题。
动能概念：物体由于运动而具有的能叫做动能。
什么是动能？
实例一：
v
导入新课
思考：物体的动能与哪些因素有关？
质量
速度
实例二 磁悬浮列车在牵引力的作用下（不计阻力），速度逐渐增大。
思考：列车的动能如何变化？变化的原因是什么？
下面从外力做功入手，探究物体的动能与质量、速度具体关系。
情景1 光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。求：力F对物体做的功（用m、v１、v2表示）。
F
v1
F
v2
l
根据牛顿第二定律有: F ＝ma
得：
整理得：
=ma×
WF＝Fl
一、动能的表达式
末态
初态
速度与位移的关系式：
【解析】
情景2 粗糙水平面上有一质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，受到的摩擦力为 f ，物体速度由v1增加到v2。求：合力对物体做的功（用m、v1、v2表示）。
l
F
v2
F
v1
f
f
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：
=ma×
W合＝( F-f )l
末态
初态
【解析】
1.动能概念：物体由于物体运动而具有的能量。
2.表达式：
3.标量、状态量
计算时，取速率代入运算
分析总结
练习1 关于动能的理解,下列说法正确的是 ( )
A.做匀速圆周运动的物体，其动能不断变化
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
A
Ｄ
C
B
√
参考答案 C
1.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。
2.表达式
W总 = Ek末 - Ek初 = Ek
动能变化
状态量
二、动能定理
等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因。
单位相同:国际单位都是焦耳。
合力做正功
W>0
合力做负功
W<0
动能增加 Ek>0
动能减少 Ek<0
Ek=W合
Ek初-Ek末 = -W总
物体克服合外力做的功
理解：公式中等号的意义
3.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系统；
(4)单过程或多过程。
启发：间接法求解变力的功
练习2 下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系，正确的是 （ ）
A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C.物体所受的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
C
例题1 一架喷气式飞机，质量m =7.0×104kg，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 v =80m/s，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。
新课讲授
v0=0m/s
v=80m/s
l=2.5×103m
F
Ff
FN
G
解2：取飞机为对象，应用牛顿运动定律求解。
解1：取飞机为对象，根据动能定理：
又Ff = 0.02mg
解得F=1.04×105N
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，cos370＝0.8。求：
⑴重物刚落地时的速度是多大？
⑵重物对地面的平均冲击力是多大？
解：(1)两根绳子对重物的合力大小为：
故甲至丙只有绳子的拉力做功，由动能定理得：
解得：
解：
（2）由丙到丁的过程中，由动能定理得：
解得：
思考：
第二问能否取全程？
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：
⑴重物刚落地时的速度是多大？
⑵重物对地面的平均冲击力是多大？
应用动能定理解题一般步骤：
应用动能定理的优越性
1.明确对象和过程
4.由动能定理列方程
3.运动分析，确定初、末速度,明确初末状态的动能 。
2.受力分析，确定各力做功及其正负，计算总功。
2.不涉及物体运动过程中的加速度和时间
1.只考虑初末状态
总结：
3.单位：焦耳（J）
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。
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
课堂小结
8.3 动能和动能定理
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
学习目标
1.通过力对物体做功的分析，确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。
2.能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理。
3.理解动能定理。
能用动能定理解释生产、生活中的现象或者解决实际问题。
动能概念：物体由于运动而具有的能叫做动能。
什么是动能？
实例一：
v
导入新课
思考：物体的动能与哪些因素有关？
质量
速度
实例二 磁悬浮列车在牵引力的作用下（不计阻力），速度逐渐增大。
思考：列车的动能如何变化？变化的原因是什么？
下面从外力做功入手，探究物体的动能与质量、速度具体关系。
情景1 光滑水平面上质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。求：力F对物体做的功（用m、v１、v2表示）。
F
v1
F
v2
l
根据牛顿第二定律有: F ＝ma
得：
整理得：
=ma×
WF＝Fl
一、动能的表达式
末态
初态
速度与位移的关系式：
【解析】
情景2 粗糙水平面上有一质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l，受到的摩擦力为 f ，物体速度由v1增加到v2。求：合力对物体做的功（用m、v1、v2表示）。
l
F
v2
F
v1
f
f
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：
=ma×
W合＝( F-f )l
末态
初态
【解析】
1.动能概念：物体由于物体运动而具有的能量。
2.表达式：
3.标量、状态量
计算时，取速率代入运算
分析总结
练习1 关于动能的理解,下列说法正确的是 ( )
A.做匀速圆周运动的物体，其动能不断变化
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
A
Ｄ
C
B
√
参考答案 C
1.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。
2.表达式
W总 = Ek末 - Ek初 = Ek
动能变化
状态量
二、动能定理
等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因。
单位相同:国际单位都是焦耳。
合力做正功
W>0
合力做负功
W<0
动能增加 Ek>0
动能减少 Ek<0
Ek=W合
Ek初-Ek末 = -W总
物体克服合外力做的功
理解：公式中等号的意义
3.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系统；
(4)单过程或多过程。
启发：间接法求解变力的功
练习2 下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系，正确的是 （ ）
A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C.物体所受的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
C
例题1 一架喷气式飞机，质量m =7.0×104kg，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 v =80m/s，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。
新课讲授
v0=0m/s
v=80m/s
l=2.5×103m
F
Ff
FN
G
解2：取飞机为对象，应用牛顿运动定律求解。
解1：取飞机为对象，根据动能定理：
又Ff = 0.02mg
解得F=1.04×105N
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，cos370＝0.8。求：
⑴重物刚落地时的速度是多大？
⑵重物对地面的平均冲击力是多大？
解：(1)两根绳子对重物的合力大小为：
故甲至丙只有绳子的拉力做功，由动能定理得：
解得：
解：
（2）由丙到丁的过程中，由动能定理得：
解得：
思考：
第二问能否取全程？
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：
⑴重物刚落地时的速度是多大？
⑵重物对地面的平均冲击力是多大？
应用动能定理解题一般步骤：
应用动能定理的优越性
1.明确对象和过程
4.由动能定理列方程
3.运动分析，确定初、末速度,明确初末状态的动能 。
2.受力分析，确定各力做功及其正负，计算总功。
2.不涉及物体运动过程中的加速度和时间
1.只考虑初末状态
总结：
3.单位：焦耳（J）
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。
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
课堂小结