鲁科版_必修2_ 第2章 能的转化与守恒 _ 第1节 动能的改变课件27张PPT

2.1 动能的改变
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
思考：
海啸中海水的哪种能量造成那么大的破坏？
讨论：
为什么海啸破坏力巨大？而小股流水只能推动一个小水车呢？
与物体的质量和速度有关
猜想：物体的动能与哪些因素有关？有什么定性的关系？
物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。
那么，动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？
重力做功WG
重力势能变化
弹力做功WF
外力做功W
弹性势能变化
动能变化？
力做功与物体能量的变化息息相关
（功是能量变化的量度）
探究物体动能表达式
质量为m的物体在光滑的水平面上，受到与运动方向相同的恒定外力的作用,发生一段位移，速度由V1增加到V2。试用牛顿第二定律和运动学公式,寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？
F
v1
v2
推导过程
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推导结果：
结论:
(1) 它包含了影响动能的两个因素:m和v
(2) 这个过程末状态与初状态的差，正好等于力对物体做的功
(3) 它涵盖了我们前面探究得到的结论Ｗ∝V2
是一个具有特殊意义的物理量
m为物体的质量
v为物体的瞬时速度
单位为焦耳“J”，标量，状态量，相对性
Ek＝ mv2
一、动能的表达式
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对动能的理解
习题巩固
如图所示有一个质量为ｍ＝１kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度v=3m／s。求小球在Ａ、Ｂ、C、D四个位置的动能？
A
Ｄ
C
B
思考：速度变化了么，动能变化了么？
速度变化与动能变化的关系是什么？
总结：速度变化时，动能不一 定变化。
物体的动能变化时，速度一定变化。
可以写成：
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———动能定理
力指的是合外力
功指的是总功
二、动能定理
动能定理
1、合力做正功
2、合力做负功
思考讨论： 合力做功时动能如何变化？
动能
增加
即W合＞０，Ek2＞Ek1 ，
即W合＜０，Ek2＜Ek1
动能
减少
W合＝Ek2－Ek1
f
L
F
v2
F
v1
f
若在问题1中水平面是粗糙的，且摩擦力为f，则外力做功与动能变化的关系如何？
思考与讨论
动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?
把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．
s
F
f
例、 一架喷气式飞机，质量 ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时，达到起飞速度 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机
重量的0.02倍（k=0.02）。求飞机受到的牵引力F。
实战演练
G
FN
1找对象（常是单个物体）
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。
s
F
f
确定各力做功
3.运动情况分析
4建方程
2受力分析
应用动能定理解题一般步骤
1.明确对象和过程
2.作两个分析
⑴受力分析，确定各力做功及其正负
⑵运动情况分析，确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程
随堂练习
一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下，试求汽车受到的阻力f大小。
答案
mv02/2l
↓
↑
→
mg
FN
f
总 结
1、动能
2、动能定理
定义：
表达式：
动能是标量，状态量。
内容：
表达式：
应用动能定理解题的一般步骤
单位：焦耳（J）
物体由于运动而具有的能量叫做动能。

合力对物体所做的总功等于物体动能的变化
例4、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）
C
应用2：恒力+曲线运动
不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。
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
应用3：变力做功
f
G
G
H
h
分析：小球的下落过程根据受力情况可分为两段：
应用4：多过程
1.一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。
因此可以分两段求解，也可以按全过程求解
接触地面前做自由落体运动，只受重力G作用；
接触地面后做减速运动，受重力G和阻力f作用。
接触地面前
（2）全过程：
解：以球为研究对象，在下落的过程中受力如图，根据动能定理有
解 得：
（1）分段求解
设小球在接触地面时的速度为v，则
接触地面后
G
f
G
H
h
足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球，使足球以10m/s的速度飞出，假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N，球在水平面上运动了20m后停止，那么人对足球做的功为：
A、8000J
B、4000J
C、15J
D、无法确定
变力功
高考是怎样考的
一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于（05辽宁）：
A．物块动能的增加量
B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和
D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是：
A.动能
B.速度
C.速率
D.重力所做的功