人教版新课标高中物理必修二7.7 动能和动能定理 课件:31张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版新课标高中物理必修二7.7 动能和动能定理 课件:31张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 329.0KB | ||
| 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 | 2018-11-14 20:36:02 | ||
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文档简介
课件31张PPT。第五章 机械能及其守恒定律7.7 动能和动能定理一、动能的概念物体由于运动而具有的能叫做动能【猜测】
物体的动能跟哪些因素有关？ 【验证】
小组自行设计方案验证思考列车的动能如何变化？变化的原因是什么？磁悬浮列车在牵引力的作用下（不计阻力），速度逐渐增大二、动能的表达式 在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由v1增加到v2，求这个过程中该力所做的功。二、动能的表达式二、动能的表达式动能的表达式物体的质量物体的速度物体的动能1、物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半2、动能是标量，是一个状态量
单位是焦耳（J） 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。三、动能定理类型一：质量为m 的物体在光滑水平面上，受与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 增加到v2 思考： 外力做功类型三：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l ，受到的摩擦力为Ff ，速度从v1 变为v2类型二：质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 减小到v2 分析动能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末态的动能初态的动能动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。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 ，动能减小思考： 合力做功时动能如何变化？说明W合＝Ek2－Ek1过程量状态量状态量既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。动能定理的适用范围：做功的过程伴随着能量的变化动能定理:牛顿运动定律:课本例题1一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度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。F合=F-F阻=F- kmg =ma ②分别用牛顿运动定律和动能定理求解由动能定理得课本例题2一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。动能定理：牛顿运动定律：F合= 0 -F阻= ma ②由动能定理得分别用牛顿运动定律和动能定理求解用动能定理解题的一般步骤：
① 确定研究对象和研究过程。
② 分析物理过程，分析研究对象在运动
过程中的受力情况，画受力示意图，
及过程状态草图，明确各力做功情
况，即是否做功，是正功还是负功。
③ 找出研究过程中物体的初、末状态的
动能（或动能的变化量）
④ 根据动能定理建立方程，代入数据求
解，对结果进行分析、说明或讨论。解：由动能定理得 mgH= mV2∴V=仍由动能定理得 mgH= mV2∴V=注意：速度不一定相同若由H高处自由下落，结果如何呢？解法1. 由动能定理得 WF + Wf =0 即：Fs1 +（ –fs）=0由V–t图线知 s ：s1 = 4 ：1 所以 F ：f = s ：s1结果：F ：f = 4 ：1解法2. 分段用动能定理两式相加得 Fs1 +（ –fs）= 0由解法1 知 F ：f = 4 ：1解法3. 牛顿定律结合匀变速直线运动规律例5.从离地面H高处落下一只质量为m的小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为f，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为----- 动能定理练习 ∴ W合 =2J其中W合 =W手 +（- mgh）∴ W手 =12J物体克服重力做功W克 =mgh =10JA D或：Vt2 =2as ∴a = 2m/s2 由牛顿第二定律得 F – mg =ma ∴ F=m（g+a）=12NW手=Fh = 12J C∴s=∴当初速度加倍后，滑行的距离为4sC4.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为4m/s，在这段时间里，水平力做的功为多大？简析：因始末动能相等，由动能定理知水平力做的功为0物体的运动有往复，由Vt2 – V02 =2as知两个过程位移等大反向，物体回到了初始位置，位移为0 ，故此水平力做的功为05.物体在水平恒力的作用下沿粗糙水平面运动，在物体的速度有0增为V的过程中，恒力做功为W1 ；在物体的速度有V增为2V的过程中，恒力做功为W2 ，求W1与W2 的比值.W1 :W2 =1:3mgh – μmg cos θ ?L –μmg s2 =0mgh – μmg s1 –μmg s2 =0mgh – μmg s =0∴μ =h/s7.用竖直向上30N的恒力F将地面上质量为m=2kg的物体由静止提升H=2m后即撤去力F，物体落地后陷入地面之下 h=0.1m 停下来.取g=10m/s2,不计空气阻力，求地面对物体的平均阻力大小.分析：对全程用动能定理得：FH + mgh – f h = 0f = 620N8.如图,光滑水平薄板中心有一个小孔,在孔内穿过
一条质量不计的细绳,绳的一端系一小球,小球以O为
圆心在板上做匀速圆周运动,半径为R,此时绳的拉力
为F,若逐渐增大拉力至8F,小球仍以O为圆心做半径
为0.5R的匀速圆周运动,则此过程中绳的拉力做的功
为__________.∵F=mV12/R
8F=mV22/0.5R
∴EK1= ?mV12= ?FR
EK2= ?mV22=2FR
∴W=EK2－EK1=1.5FR简析：球在F方向的位移s=Lsin ? 力F的功WF =Fs=F Lsin ? ?很缓慢的含义：由平衡条件得：F=mg tan ? ，故F为变力 ， WF =F Lsin ? 错误正确解答：本题中的变力功可由动能定理求解.B由动能定理：WF +Wf = mVm2 – mV02
物体的动能跟哪些因素有关？ 【验证】
小组自行设计方案验证思考列车的动能如何变化？变化的原因是什么？磁悬浮列车在牵引力的作用下（不计阻力），速度逐渐增大二、动能的表达式 在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移，速度由v1增加到v2，求这个过程中该力所做的功。二、动能的表达式二、动能的表达式动能的表达式物体的质量物体的速度物体的动能1、物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半2、动能是标量，是一个状态量
单位是焦耳（J） 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。三、动能定理类型一：质量为m 的物体在光滑水平面上，受与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 增加到v2 思考： 外力做功类型三：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l ，受到的摩擦力为Ff ，速度从v1 变为v2类型二：质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 减小到v2 分析动能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末态的动能初态的动能动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。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 ，动能减小思考： 合力做功时动能如何变化？说明W合＝Ek2－Ek1过程量状态量状态量既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于单个物体，也适用于多个物体；既适用于一个过程，也适用于整个过程。动能定理的适用范围：做功的过程伴随着能量的变化动能定理:牛顿运动定律:课本例题1一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度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。F合=F-F阻=F- kmg =ma ②分别用牛顿运动定律和动能定理求解由动能定理得课本例题2一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。动能定理：牛顿运动定律：F合= 0 -F阻= ma ②由动能定理得分别用牛顿运动定律和动能定理求解用动能定理解题的一般步骤：
① 确定研究对象和研究过程。
② 分析物理过程，分析研究对象在运动
过程中的受力情况，画受力示意图，
及过程状态草图，明确各力做功情
况，即是否做功，是正功还是负功。
③ 找出研究过程中物体的初、末状态的
动能（或动能的变化量）
④ 根据动能定理建立方程，代入数据求
解，对结果进行分析、说明或讨论。解：由动能定理得 mgH= mV2∴V=仍由动能定理得 mgH= mV2∴V=注意：速度不一定相同若由H高处自由下落，结果如何呢？解法1. 由动能定理得 WF + Wf =0 即：Fs1 +（ –fs）=0由V–t图线知 s ：s1 = 4 ：1 所以 F ：f = s ：s1结果：F ：f = 4 ：1解法2. 分段用动能定理两式相加得 Fs1 +（ –fs）= 0由解法1 知 F ：f = 4 ：1解法3. 牛顿定律结合匀变速直线运动规律例5.从离地面H高处落下一只质量为m的小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为f，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为----- 动能定理练习 ∴ W合 =2J其中W合 =W手 +（- mgh）∴ W手 =12J物体克服重力做功W克 =mgh =10JA D或：Vt2 =2as ∴a = 2m/s2 由牛顿第二定律得 F – mg =ma ∴ F=m（g+a）=12NW手=Fh = 12J C∴s=∴当初速度加倍后，滑行的距离为4sC4.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为向右，大小为4m/s，在这段时间里，水平力做的功为多大？简析：因始末动能相等，由动能定理知水平力做的功为0物体的运动有往复，由Vt2 – V02 =2as知两个过程位移等大反向，物体回到了初始位置，位移为0 ，故此水平力做的功为05.物体在水平恒力的作用下沿粗糙水平面运动，在物体的速度有0增为V的过程中，恒力做功为W1 ；在物体的速度有V增为2V的过程中，恒力做功为W2 ，求W1与W2 的比值.W1 :W2 =1:3mgh – μmg cos θ ?L –μmg s2 =0mgh – μmg s1 –μmg s2 =0mgh – μmg s =0∴μ =h/s7.用竖直向上30N的恒力F将地面上质量为m=2kg的物体由静止提升H=2m后即撤去力F，物体落地后陷入地面之下 h=0.1m 停下来.取g=10m/s2,不计空气阻力，求地面对物体的平均阻力大小.分析：对全程用动能定理得：FH + mgh – f h = 0f = 620N8.如图,光滑水平薄板中心有一个小孔,在孔内穿过
一条质量不计的细绳,绳的一端系一小球,小球以O为
圆心在板上做匀速圆周运动,半径为R,此时绳的拉力
为F,若逐渐增大拉力至8F,小球仍以O为圆心做半径
为0.5R的匀速圆周运动,则此过程中绳的拉力做的功
为__________.∵F=mV12/R
8F=mV22/0.5R
∴EK1= ?mV12= ?FR
EK2= ?mV22=2FR
∴W=EK2－EK1=1.5FR简析：球在F方向的位移s=Lsin ? 力F的功WF =Fs=F Lsin ? ?很缓慢的含义：由平衡条件得：F=mg tan ? ，故F为变力 ， WF =F Lsin ? 错误正确解答：本题中的变力功可由动能定理求解.B由动能定理：WF +Wf = mVm2 – mV02