高中物理 必修2 动能和动能定理

1、重庆市石柱中学校 姚国均物体由于物体由于运动运动 而具有的能量，叫做而具有的能量，叫做动能动能。一、一、 什么是什么是动能动能？猜想猜想:物体动能的大小跟什么因素有关物体动能的大小跟什么因素有关?质量质量速度速度如何定量地表示动能呢？如何定量地表示动能呢？请举例证明请举例证明探探究究1动动能能表表达达式式lmF结果与思考221mv221mv21222121mvmvW “ ”是一个有特殊意义的物理量。是一个有特殊意义的物理量。一一 方面方面力做功引起了它的变化，另一方面它与质量、速度力做功引起了它的变化，另一方面它与质量、速度有关，与动能的特征一致。有关，与动能的特征一致。221mv动动能能的的

2、表表达达式式221mvEk 探探究究1动动能能表表达达式式 把一质量为把一质量为0.5kg的小球以的小球以10m/s的速度竖的速度竖直上抛，经过一段时间，小球落回抛出点时。直上抛，经过一段时间，小球落回抛出点时。不计空气阻力，求：不计空气阻力，求： （1）小球刚抛出时的动能；）小球刚抛出时的动能； （2）小球落回抛出点时的速度；）小球落回抛出点时的速度； （3）小球落回抛出点时的动能。）小球落回抛出点时的动能。 题后反思题后反思动能是矢量还是标量？它与速度方向是否有关？动能是矢量还是标量？它与速度方向是否有关？“物体速度变化，动能一定变化物体速度变化，动能一定变化”此判断正确吗？此判断正确吗？

3、动能可能小于零吗？动能可能小于零吗？ 动动能能的的表表达达式式221mvEk 探探究究2动动能能定定理理WEk2Ek121222121mvmvW探探究究2动动能能定定理理（1）动能定理中）动能定理中Ek1、Ek2、W分别表示什么？分别表示什么？WEk2Ek1 如果物体受到几个力作用如果物体受到几个力作用, W又表示又表示的物理意义是什么？的物理意义是什么？W是合力做的功，是合力做的功，也可以是也可以是各力做功的和各力做功的和 探探究究2动动能能定定理理WEk2Ek1 （2）如果合外力对物体做正功，物体）如果合外力对物体做正功，物体动能怎么变化？合外力对物体做负功，物动能怎么变化？合外力对物体做

4、负功，物体动能又怎么变化？体动能又怎么变化？ 合外力做合外力做正功正功，动能，动能增加增加合外力做合外力做负功负功，动能，动能减少减少探探究究2动动能能定定理理 1、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高出口与地面的斜面，若斜面高3m，斜面长，斜面长5m，质量为质量为60kg的人沿斜面下滑所受的阻力是的人沿斜面下滑所受的阻力是240N。求人滑至底端时的速度。求人滑至底端时的速度。 要求：请用两种方法解答本题要求：请用两种方法解答本题。 题后反思题后反思 （1）比较两种方法，你有何体会？）比较两种方法，你有何体会？ （2）通过求解此题

5、，归纳一下应用）通过求解此题，归纳一下应用动能定理解题的一般步骤。动能定理解题的一般步骤。探探究究2动动能能定定理理解题思路解题思路: :( (1)1)选取研究对象选取研究对象. .一般选取某一个物体或一般选取某一个物体或相对静相对静止止的多个物体做研究对象的多个物体做研究对象. .(2)(2)确定研究过程确定研究过程. .研究过程可以是物体运动中的研究过程可以是物体运动中的某一阶段某一阶段, ,也可以是由物体运动的多个阶段所也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程组成的全过程. .(3)(3)在确定的研究过程内在确定的研究过程内, ,对研究对象对研究对象进行受力分进行受力分析和功的分析析和

6、功的分析. .在进行功的分析时在进行功的分析时, ,不但要分析不但要分析哪些力做功哪些力做功, ,还要分析其做功性质（还要分析其做功性质（正负正负）. .(4)(4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化确定研究对象的初、末动能及动能的变化. .这这里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的. .(5)(5)应用动能定理列出相应关系式应用动能定理列出相应关系式. . 用动能定理解题的一般步骤用动能定理解题的一般步骤1明对象、定过程、找初末状态明对象、定过程、找初末状态2析受力、定做功、找速度析受力、定做功、找速度3看动能、求变化量、列方程看动能、求变化量、列方程

7、4. 解方程、讨论结果解方程、讨论结果 探探究究2动动能能定定理理 2、在、在h高处，以初速度高处，以初速度v0分别竖直向分别竖直向下和水平方向抛出一小球，不计空气阻力，下和水平方向抛出一小球，不计空气阻力，求出小球着地时速度大小。求出小球着地时速度大小。 请用请用动能定理求解动能定理求解 题后反思题后反思解决此题后，解决此题后， 你有何体会？你有何体会？动能定理也适用于动能定理也适用于曲线运动曲线运动只能求出大小，不能求出方向只能求出大小，不能求出方向探探究究2动动能能定定理理 3教材第教材第75页第页第5题题动能定理也适用于动能定理也适用于变力变力做功做功题后反思题后反思探探究究2动动能能

8、定定理理可以对可以对全过程全过程用动能定理；用动能定理；分过程分过程也适用也适用 4 4、质量为、质量为mm的小球从距沙坑表面的小球从距沙坑表面h h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为坑中运动的最大深度为d d，求小球在沙，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。坑中运动受到的平均阻力大小。00)(fddhmg对全过程对全过程:fddhmg )(W 总0EE21kkddhmgf)(h hd dmgmgmgmgf f1、动能定理中的功是合外力做的总功、动能定理中的功是合外力做的总功 总功总功的求法：的求法： （1）先求合力，再求合力功）先求合力，再

9、求合力功 （2）先求每个力做的功，再求代数和）先求每个力做的功，再求代数和探探究究2动动能能定定理理2、适用范围：、适用范围： 既适用于既适用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于变力变力做功；做功； 既适用于既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于曲线曲线运动。运动。探探究究2动动能能定定理理O OA AB B 5 5、质量为、质量为2Kg2Kg的物体沿半径为的物体沿半径为1m1m的的1/41/4圆弧从最高点圆弧从最高点A A由静止滑下，滑至最由静止滑下，滑至最低点低点B B时速率为时速率为4m/s4m/s，求物体在滑下过，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。程中克服阻力所做的功。0212BfmvWmgRJmgRmvWBf4212物体在滑下过程中克服阻力所做功物体在滑下过程中克服阻力所做功4J4JA A到到B B由动能定理：由动能定理：探探究究反反思思 在探究重力势能时，我们是从重力做在探究重力势能时，我们