高中物理-动能和动能定理教学课件设计

7动能和动能定理一、探究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弹性势能kx2/2动能表达式？动能探究物体动能表达式设质量为m的某物体，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，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？lFv1v2推导F做功表达式的过程W=FLL=

(v22

－v12

)/2aa=F/mW=?结果与思考初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？W＝mv22－mv12末态初态m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位：焦耳（J）Ek＝mv2二.动能我们对动能的表达式Ek＝mv2/2的理解1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。(匀速圆周运动）2、动能是状态量.V是瞬时速度。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。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。对动能相对性的理解关于动能的理解，下列说法正确的是：

A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂练习(BC)W＝Ek2－Ek1=△Ek改写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。W＝mv22－mv12三.动能定理当外力做正功时，W>0，故△Ek>0，即Ek2>Ek1动能增加。当外力做负功时，W<0，故△Ek<0，即Ek2<Ek1动能减少。vFvF思考与讨论（一）

如果物体受到几个力作用,动能定理中的W表示的物理意义是什么？合力所做的总功。动能定理表述为：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。多个力作用W合＝Ek2－Ek1W合＝Ek2－Ek1W合＝mv22/2－mv12/2W=W1+W2+W3+…W=F合lcosα举例说明上一节课做实验探究物体速度与力做功之间的关系时，曾经采用的一种方法是平衡摩擦力，实际上这时小车受到的橡皮筋的拉力就等于物体所受的合力．一重量为10N的物体，在15N的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上从静止开始移动0·5m，另一次在粗糙水平面上从静止开始移动相同的距离，粗糙面与物理间的动摩擦因数为0·2.在两种情况下，物理的末速度是多少？思考与讨论（二）

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．

例.如图所示，质量为m的物块从高h的光滑斜面顶端O由静止开始滑下，h=5m，则物块到达底端的速度大小为多少？CABmhOV=10m/s对动能定理的理解1、当外力做正功时，W>0，故Ek2>Ek1，即动能增加当外力做负功时，W<0，故Ek2<Ek1，即动能减少2、对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。3、适用范围：

既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。应用动能定理解题一般步骤（尤其是变力功、曲线运动）：1.明确对象和过程：（通常是单个物体）2.作二分析：⑴受力分析，确定各力做功及其正负⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能3.由动能定理列方程：W合＝mv22/2－mv12/2例:一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时，达到起飞的速度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（k=0.02），求飞机受到的牵引力。v0=0m/sv=60m/ss=5.3×102mFfNG1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。3确定各力做功4运动情况分析5建方程2受力分析FfNG课堂小结一、动能

1、定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能

2、表达式：