动能和动能定理课件-高一下学期物理人教版

第八章机械能守恒定律第三节动能和动能定理学习目标1.知道什么是动能，知道力对物体做功和动能的关系。2.会正确推导物体在光滑面上运动过程中的力对物体做功和动能的关系，理解动能定理的内容，知道它的含义和适用条件。3.在具体问题中，能够利用动能定理解决实际问题。新课导入新课导入物体由于运动而具有的能量叫做动能。新课导入物体的动能跟哪些因素有关？动能思考1：光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求这个过程中合外力做的功。思考2：粗糙水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定为f，试求这个过程中合外力做的功。解：1→2：整理得：

2→3：

(N-1)→N：······

思考3：质量为m的物体，沿一段曲线运动，速度由v1增加到v2，试求解这个过程中合外力做的功。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1、定义：3、单位：2、公式：4、标量：物体由于物体运动而具有的能量。焦耳（J）1J=1kg·m2/s2

动能遵从代数运算法则（1）动能具有相对性，参考系不同，所以动能也不同，在没有特别指明时，一般都以地面为参考系5、理解：问题：对于质量一定的物体动能变化，速度是否一定变化？速度变化，动能是否一定变化？

vvv否是6.动能的变化量：ΔEk=（3）物体的动能与速度的大小有关，而与速度的方向无关，动能是标量，且恒为正值。（2）动能具有瞬时性，动能是状态量，对应物体在某一时刻的运动状态，速度变化时，动能不一定变化，但动能变化时，速度一定变化,(v是瞬时速度)；

若ΔEk>0，则表示物体动能增加若ΔEk<0，则表示物体动能减少当堂检测

AC通过以上例题，你发现功和动能之间有什么关系了吗？动能定理1.内容：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。2.公式：外力的总功末状态动能初状态动能1、合外力做功。2、外力做功之和。动能变化和某一过程（始末状态）相对应。W合=Ek2

－Ek1=ΔEk(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。4.动能定理的适用范围：

(1)恒力做功或变力做功；(2)直线运动或曲线运动；(3)单个物体或多个物体；(4)一个过程或全过程。3.对动能定理表达式

的说明：W合＝Ek2－Ek15.因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少，用外力做了多少功来量度。

演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的方法，即从已知的某些一般原理、定理、法则、公理或科学概念出发，推出新结论的一种思维活动。比如，在“动能定理”的推导过程中，我们是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推导，从而得到新的结论—动能定理。演绎推理18研究对象：在高中阶段，动能定理的研究对象一般是单个物体。且物体可视为质点；或物体有一定的形状，但上各点速度大小相等，计算动能时可看作质点。否则高中阶段无法确定物体的动能。（研究对象如果是物体系统，必须考虑内力做功）“三同”：a、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同，即

同一物体b、由于和中的L与v跟参考系的选取有关，应取

同一参考系c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即

同一过程W合

=mv2221

－mv1221

=Ek2

－Ek1

=ΔEk

D例2.关于动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，下列说法正确的是（）A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B.动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功C.运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化D.公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时动能减少【解析】A错：动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。B错：动能定理适用于任何运动，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。C错：运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，若合外力方向始终与运动方向垂直，合外力不做功，动能不变。D对：公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W>0时，即Ek2-Ek1>0，动能增加，当W<0时，即Ek2-Ek1<0，动能减少。当堂检测1.物体由于运动而具有的能1.内容：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。动能和动能定理2.表达式：动能动能定理4.标量、状态量

2.表达式：W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk3.单位：焦耳（J）

课堂总结例:一架喷气式飞机,质量m为7.0×104kg,起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力的大小。分析：已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引为做功和阻力做功的代数和。如图，在整个过程中，牵引力对飞机做正功、阻力做负功。由于飞机的位移和所受阻力已知，因而可以求得牵引力的大小。解：以飞机为研究对象，设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1＝0，末动能，合力F合做的功根据动能定理,有把数值代入后得到研究对象确定初末状态，分析该过程中各力做的功及动能变化。根据动能定理列方程求解。研究过程运动分析受力分析解题步骤关键：1.正确计算物体所受外力做的总功；2.明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。

总结：动能定理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。在处理物理问题时，应优先考虑应用动能定理。1.

关于物体的动能，下列说法正确的是（）A．物体的质量、速度不变，其动能一定不变B．物体的动能不变，其速度一定不变C．两个物体中，速度大的动能也大D．某一过程中物体的速度变化，其动能一定变化A当堂检测H解：由动能定理得mgH=mv2若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？仍由动能定理得mgH=mv2若由H高处自由下落，结果如何呢？仍为v=例2.物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑，求它滑到底端时的速度大小.例3.物体在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，发生位移s1后即撤去力F，物体由运动一段距离后停止运动.整个过程的V–t图线如图所示.求推力F与阻力f的比值.Fs1s01234vt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Fs1s01