动能和动能定理课件(共48张PPT)
文档属性
| 名称 | 动能和动能定理课件(共48张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-05-05 09:47:22 | ||
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文档简介
课件48张PPT。?
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；
2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算； 3．深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述；
二、过程与方法
1．掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理；
2．理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；
三、情感态度与价值观
1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美；
2．体会从特殊到一般的研究方法；动能在本章“追寻守恒量”中，已经知道问题：动能的表达式可能与那几个物理量有关？动能寻找动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功W动能表达式？动能思路结论：合力对物体做的功与物体速度的平方成正比因此动能的表达式中可能包含v2这个因子动能请同学们推导出F做功的表达式 设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2．试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式． 动能推导F做功表达式的过程根据牛顿第二定律
F=ma
而v22 －v12 ＝2al，即
l ＝ (v22 －v12 )/2a
把F、l的表达式代入W ＝Fl，可得F做的功
W ＝ma (v22 －v12 )/2a
也就是动能我们找到了找动能的表达式动能动能的表达式单位：焦耳 1kg·m2/s2=1N·m=1J动能我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值
2、动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是
( )
A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍
B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运
动，乙向西运动练习CD练习我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173 kg，运动速度为7．2 km／s，它的动能是多大?根据计算可以得到我国发射的第一颗人造地球卫星正常运转的动能是4．48X109J动能定理我们得到动能的表达式后可以写成 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． 动能定理动能定理我们对动能定理的理解总功末动能初动能 动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程
等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”动能定理我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力
作用的过程
2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用
于物体做曲线运动的情况
3、动能定理的研究对象一般是一个物体，也可以是几
个物体组成的系统
4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系
的速度 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。当位移为 l=5.3×102m时，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。 （k=0.02）解：对飞机
由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4 此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。动能定理的优点在哪里呢?1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难． 例题小结例题小结用动能定理解决问题的一般步骤 1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态
的速度情况．
2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个
力的做功大小及正负情况．
3．明确初末状态的动能．
4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论．人常说，无论做什么事情只要把握大方向就行了，至于那些细枝末节就不要去管了。殊不知“千里之堤，溃于蚁穴”，小事不注意往往会酿成大问题。西点军校前校长潘莫曾指出：“最聪明的人设计出来最伟大的计划，执行的时候还是必须从小处着手，整个计划的成败就取决于这些细节。”精辟地指出了想成就一番事业必须从简单的事情做起，从细微之处入手。如果说不拘小节拥有的是豁达的人生，那注重细节的人往往会成就非凡的事业
一辆质量为 m、速度为v0的汽车, 关闭发动机后在水平地面滑行了距离l后停了下来，如图。试求汽车受到的阻力。解：汽车的初动能、末动能分别为
和0，阻力F阻做的功为－ F阻l。
由动能定理，有得思考与讨论 通过以前的学习我们知道，做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程．在上面的例题中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了? 汽车的动能在汽车与地面的摩擦过程中转化成内能，以热的形式表现出来，使汽车与地面间的接触面温度升高．鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。3、应用动能定理解题步骤:小结1、动能: 物体由于运动而具有的能。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。作 业
P74 问题与练习2、3、4、5
勿以善小而不为， 勿以恶小而为之。 先主（刘备）驾崩，文武官僚，无不哀痛。孔明（诸葛亮）率众官奉梓宫还成都。太子刘禅出城迎接灵柩，安于正殿之内。举哀行礼毕，开读遗诏。诏曰：“朕初得疾，但下痢耳；后转生杂病，殆不自济。朕闻“人年五十，不称夭寿”。今朕年六十有余，死复何恨？但以卿兄弟为念耳。勉之！勉之！勿以恶小而为之，勿以善小而不为。惟贤惟德，可以服人；卿父德薄，不足效也。卿与丞相从事，事之如父，勿怠！勿忘！卿兄弟更求闻达。至嘱！至嘱！”群臣读诏已毕。 1.答:a.动能是原来的4倍 b. 动能是原来的2倍
c. 动能是原来的8倍 d. 动能不变。
2.解:由动能定理W=EK2-EK1=m(v22-v12)/2,
在题目所述的两种情况下，(v22-v12)较大的，
需要做的功较多。
速度由10km/h加速到20km/h的情况下：
(v22-v12)= (202-102)=300（km/h）2
速度由50km/h加速到60km/h的情况下：
(v22-v12)= (602-502)=1100（km/h）2
可见，后一种情况所做的功比较多。问题与练习参考解答3.解:设平均阻力为Ff，
根据动能定理有:
Ffcos180°= m(v22-v12)/2
得 Ff=m（v22 - v12）/2s
=2×10-3/2×5×10-2(3002-1002)
=1.6×103N
子弹在木板运动5cm时，
所受木板的阻力各处不同，题目
所说的平均阻力是对这5cm说的。
4.解:人在下滑过程中，重力和阻力做功，设人受到的阻力为Ff，
根据动能定理:
mgh-Ffs=mvt2/2
解方程得： vt≈3.46m/s
5.解：设人将足球踢出的过程中，人对球做的功为W，从人踢球，到球上升至最大高度的过程中，
根据动能定理有:
－mgh+W=mvt2/2
得:W=1/2×0.5×202+0.5×10×10=150J课堂训练1、关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是( )
A、有力对物体做功，物体的动能就会变化
B、合力不做功，物体的动能就不变
C、合力做正功，物体的动能就增加
D、所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少A课堂训练2、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( )
A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1
C、W2 =3 W1 D、W2 = 4 W1C课堂训练3、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 JA课堂训练4、某同学踢m=0.5kg的足球，使足球获得10m/s的速度飞出20m远，该同学对足球做了多少功？25J课堂训练5、一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F = 2N拉其运动5 m后，立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g 取10 m/s2)
5 m 课堂训练6、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？ 7、如图所示，一个小滑块质量为m，在倾角θ＝37°的斜面上从高为h＝25cm处由静止开始下滑，滑到斜面底端时与挡板P发生弹性碰撞后又沿斜面上滑，若滑块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.25，求滑块在斜面上运动的总路程．
课堂训练动能定理的应用小结应用动能定理解题一般步骤
1.明确对象和过程：（通常是单个物体）
2.做两个分析：
⑴受力分析
⑵运动情况及过程分析,确定初、末速度
3.确定各力做功及正负
4.建方程：方法 8、一质量为?m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
课堂训练B 9、一辆汽车的质量为m，从静止开始启动，沿水平路面前进了x后，达到了最大行使速度vmax，设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：
（1）汽车的牵引力功率
（2）汽车从静止开始到匀速运动所需时间课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练 13、一个质量为2kg的物体静止在水平面上，一个水平恒力F推动物体运动了10s钟，然后撤去推力F，物体又滑行了5s才停下来，物体运动的v—t图像如图所示，则推力F做的功和摩擦力在后5s内做的功分别为多少？
课堂训练 14、如图所示，在一块水平放置的光滑板面中心开一小孔O，穿过一根细绳，细绳的一端用力F的向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半径r做匀速圆周运动。现开始缓慢地增大拉力F，使小球的运动半径逐渐减小，若已知拉力变为8F时，小球的运动半径恰好减为r/2，求在此过程中，绳子的拉力对小球所做的功。课堂训练 15、一个物体以初速度Vo＝l0m/s自斜面底端向上滑行，如图所示，到达斜面顶端时恰好速度为零，随后物体向下滑行返回底端时的速度为5m/s，求斜面的高度是多少?若该斜面的倾角θ＝30°，则物体与斜面间的动摩擦因数是多少?(取g＝lOm／s2)课堂训练作 业学习报:同步过关测试A/B
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；
2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算； 3．深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述；
二、过程与方法
1．掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理；
2．理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；
三、情感态度与价值观
1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美；
2．体会从特殊到一般的研究方法；动能在本章“追寻守恒量”中，已经知道问题：动能的表达式可能与那几个物理量有关？动能寻找动能的表达式？重力做功WG重力势能mgh弹力做功WF外力做功W动能表达式？动能思路结论：合力对物体做的功与物体速度的平方成正比因此动能的表达式中可能包含v2这个因子动能请同学们推导出F做功的表达式 设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2．试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式． 动能推导F做功表达式的过程根据牛顿第二定律
F=ma
而v22 －v12 ＝2al，即
l ＝ (v22 －v12 )/2a
把F、l的表达式代入W ＝Fl，可得F做的功
W ＝ma (v22 －v12 )/2a
也就是动能我们找到了找动能的表达式动能动能的表达式单位：焦耳 1kg·m2/s2=1N·m=1J动能我们对动能的表达式的理解1、动能是标量，且只有正值
2、动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是
( )
A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍
B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运
动，乙向西运动练习CD练习我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173 kg，运动速度为7．2 km／s，它的动能是多大?根据计算可以得到我国发射的第一颗人造地球卫星正常运转的动能是4．48X109J动能定理我们得到动能的表达式后可以写成 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． 动能定理动能定理我们对动能定理的理解总功末动能初动能 动能定理说明了功和能的密切关系，即做功的过程是能量转化的过程
等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能的变化”。体会“功是能量转化的量度”动能定理我们对动能定理的理解1、动能定理既适用于恒力作用的过程，也适用于变力
作用的过程
2、动能定理既适用于物体做直线运动的情况，也适用
于物体做曲线运动的情况
3、动能定理的研究对象一般是一个物体，也可以是几
个物体组成的系统
4、动能定理的计算式是标量式，v为相对同一参考系
的速度 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。当位移为 l=5.3×102m时，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。 （k=0.02）解：对飞机
由动能定理有启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4 此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。动能定理的优点在哪里呢?1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．2、动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难． 例题小结例题小结用动能定理解决问题的一般步骤 1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态
的速度情况．
2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个
力的做功大小及正负情况．
3．明确初末状态的动能．
4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论．人常说，无论做什么事情只要把握大方向就行了，至于那些细枝末节就不要去管了。殊不知“千里之堤，溃于蚁穴”，小事不注意往往会酿成大问题。西点军校前校长潘莫曾指出：“最聪明的人设计出来最伟大的计划，执行的时候还是必须从小处着手，整个计划的成败就取决于这些细节。”精辟地指出了想成就一番事业必须从简单的事情做起，从细微之处入手。如果说不拘小节拥有的是豁达的人生，那注重细节的人往往会成就非凡的事业
一辆质量为 m、速度为v0的汽车, 关闭发动机后在水平地面滑行了距离l后停了下来，如图。试求汽车受到的阻力。解：汽车的初动能、末动能分别为
和0，阻力F阻做的功为－ F阻l。
由动能定理，有得思考与讨论 通过以前的学习我们知道，做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程．在上面的例题中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了? 汽车的动能在汽车与地面的摩擦过程中转化成内能，以热的形式表现出来，使汽车与地面间的接触面温度升高．鸟本身速度不快，质量也不大，但相对于飞机来说，由于飞机速度很快，所以它们相互靠近的速度很快，因此，鸟相对飞机的速度很快，具有很大的相对动能，当两者相撞时，会造成严重的空难事故。3、应用动能定理解题步骤:小结1、动能: 物体由于运动而具有的能。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。作 业
P74 问题与练习2、3、4、5
勿以善小而不为， 勿以恶小而为之。 先主（刘备）驾崩，文武官僚，无不哀痛。孔明（诸葛亮）率众官奉梓宫还成都。太子刘禅出城迎接灵柩，安于正殿之内。举哀行礼毕，开读遗诏。诏曰：“朕初得疾，但下痢耳；后转生杂病，殆不自济。朕闻“人年五十，不称夭寿”。今朕年六十有余，死复何恨？但以卿兄弟为念耳。勉之！勉之！勿以恶小而为之，勿以善小而不为。惟贤惟德，可以服人；卿父德薄，不足效也。卿与丞相从事，事之如父，勿怠！勿忘！卿兄弟更求闻达。至嘱！至嘱！”群臣读诏已毕。 1.答:a.动能是原来的4倍 b. 动能是原来的2倍
c. 动能是原来的8倍 d. 动能不变。
2.解:由动能定理W=EK2-EK1=m(v22-v12)/2,
在题目所述的两种情况下，(v22-v12)较大的，
需要做的功较多。
速度由10km/h加速到20km/h的情况下：
(v22-v12)= (202-102)=300（km/h）2
速度由50km/h加速到60km/h的情况下：
(v22-v12)= (602-502)=1100（km/h）2
可见，后一种情况所做的功比较多。问题与练习参考解答3.解:设平均阻力为Ff，
根据动能定理有:
Ffcos180°= m(v22-v12)/2
得 Ff=m（v22 - v12）/2s
=2×10-3/2×5×10-2(3002-1002)
=1.6×103N
子弹在木板运动5cm时，
所受木板的阻力各处不同，题目
所说的平均阻力是对这5cm说的。
4.解:人在下滑过程中，重力和阻力做功，设人受到的阻力为Ff，
根据动能定理:
mgh-Ffs=mvt2/2
解方程得： vt≈3.46m/s
5.解：设人将足球踢出的过程中，人对球做的功为W，从人踢球，到球上升至最大高度的过程中，
根据动能定理有:
－mgh+W=mvt2/2
得:W=1/2×0.5×202+0.5×10×10=150J课堂训练1、关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是( )
A、有力对物体做功，物体的动能就会变化
B、合力不做功，物体的动能就不变
C、合力做正功，物体的动能就增加
D、所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少A课堂训练2、一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( )
A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1
C、W2 =3 W1 D、W2 = 4 W1C课堂训练3、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 JA课堂训练4、某同学踢m=0.5kg的足球，使足球获得10m/s的速度飞出20m远，该同学对足球做了多少功？25J课堂训练5、一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F = 2N拉其运动5 m后，立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g 取10 m/s2)
5 m 课堂训练6、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？ 7、如图所示，一个小滑块质量为m，在倾角θ＝37°的斜面上从高为h＝25cm处由静止开始下滑，滑到斜面底端时与挡板P发生弹性碰撞后又沿斜面上滑，若滑块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.25，求滑块在斜面上运动的总路程．
课堂训练动能定理的应用小结应用动能定理解题一般步骤
1.明确对象和过程：（通常是单个物体）
2.做两个分析：
⑴受力分析
⑵运动情况及过程分析,确定初、末速度
3.确定各力做功及正负
4.建方程：方法 8、一质量为?m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：
A. mgLcosθ
B. mgL(1－cosθ)
C. FLcosθ
D. FL
课堂训练B 9、一辆汽车的质量为m，从静止开始启动，沿水平路面前进了x后，达到了最大行使速度vmax，设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求：
（1）汽车的牵引力功率
（2）汽车从静止开始到匀速运动所需时间课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练 13、一个质量为2kg的物体静止在水平面上，一个水平恒力F推动物体运动了10s钟，然后撤去推力F，物体又滑行了5s才停下来，物体运动的v—t图像如图所示，则推力F做的功和摩擦力在后5s内做的功分别为多少？
课堂训练 14、如图所示，在一块水平放置的光滑板面中心开一小孔O，穿过一根细绳，细绳的一端用力F的向下拉，另一端系一小球，并使小球在板面上以半径r做匀速圆周运动。现开始缓慢地增大拉力F，使小球的运动半径逐渐减小，若已知拉力变为8F时，小球的运动半径恰好减为r/2，求在此过程中，绳子的拉力对小球所做的功。课堂训练 15、一个物体以初速度Vo＝l0m/s自斜面底端向上滑行，如图所示，到达斜面顶端时恰好速度为零，随后物体向下滑行返回底端时的速度为5m/s，求斜面的高度是多少?若该斜面的倾角θ＝30°，则物体与斜面间的动摩擦因数是多少?(取g＝lOm／s2)课堂训练作 业学习报:同步过关测试A/B