必修二高中物理人教版 7.7 动能和动能定理 课件(共14张PPT)

物体由于运动而具有的能量叫做动能.那么动能的表达式到底是怎样的？7动能和动能定理1.理解动能的概念，知道动能的表达式。(重点）2.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用条件。（重点）3.掌握应用动能定理解题的步骤，并会用动能定理解题。（难点）【1.探究动能的表达式】任务:设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。推导：根据牛顿第二定律22212vval-=22212vvla-=WFl=22212vvmaa-=Fma=22211122mvmv=-WFl=问题思考：“”很可能是一个具有特殊意义的物理量，为什么这样说？通过上节课的探究，是否也印证了你的观点？212mv一、动能的表达式1.定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。2.表达式：3.单位：焦（J）4.说明：（1）动能是标量，只有大小没有方向。（2）动能只有正值，没有负值。（3）动能是状态量，具有瞬时性。（4）动能具有相对性。2k21vmE【探究归纳】学以致用1.下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动CD学以致用2.质量一定的物体（）A.速度发生变化时，动能一定发生变化B.速度发生变化时，动能不一定发生变化C.速度不变时，动能一定不变D.动能不变时，速度一定不变BC二、动能定理221mvEk力（合外力）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，这个结论叫做动能定理。222111Wmvmv22k2k1WEEk2k1WEE表达的是什么意思？【2.探究动能定理的内涵】合外力的总功末状态动能初状态动能对应着一个过程某一过程（始末状态）状态量的变化量12kkEEW合【探究归纳】对动能定理的理解1.动能定理中的功是合外力做的总功总功的求法：（1）W合=F合lcos（为合外力与运动方向的夹角）（2）W合=W１＋W2＋…＋Wn2.合外力做正功，动能增加；合外力做负功，动能减少。3.适用范围：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，也适用于一个系统。【探究归纳】k2k1WEE合学以致用3.关于功和物体的动能变化的关系，不正确的说法是()A.有力对物体做功，物体的动能就会变化B.合力不做功，物体的动能就不变C.合力做正功，物体的动能就增加D.所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少A2012mv2012mvmghmgHmghmgh学以致用4.如图所示，在高为H的平台上以初速度v0抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时，小球的动能增量为（）A．B．C．D．Dm例1.一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，当起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ时，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k倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力。FfGFN解：①常规方法22val22valFkmgma241.8102mvFkmgNl②动能定理法Fl241.8102mvFkmgNlkkkWEEE合末初kmgl212mv0例2.一辆质量为m,速度为v0的汽车，关闭发动机后在水平地面滑行了距离l后停下来，试求汽车受到的阻力。提示：比较本题与上一题的区别？指导学生正确地书写解答过程。总结：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关,因此用它处理问题有时比较方便。三、应用动能定理解题的步骤：(1)明确研究对象及所研究的物理过程。(2)对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。(4)求解方程、分析结果。(3)确定始、末状态的动能（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程W总＝Ek2—Ek1。1.动能：物体由于运动而具有的能量。2.动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。2k12Emv=222111=-22Wmvmv合21=-kkWEE合1.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能()A.与它下落的距离成正比B.与它下落距离的平方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它运动时间的平方成正比AD2.质量为8g的子弹以400m/s的速度水平射入厚度为5cm的钢板，射出后的速度为100m/s，求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。vv0f22F011Wmvmv22解：子弹射入钢板的过程中，在竖直的方向受到的重力和支持力的作用互相抵消，在水平方向受到阻力为Ff，如图所示。根据动能定理得FfJ600J)400100(008.02122fF4fW600FN1.210N0.05l子弹克服阻力做功为600J解：汽车在运动过程中共受四个力的作用，如图所示FGFNFf重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功WF=Fl,WFf=Fflcos180º=–0.02mgl3.汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动，通过100m的距离后，速度由10m/s增加到30m/s，汽车的质量为2×103kg，汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵引力所做的功以及牵引力的大小。f22FF011WWmvmv22J104.85FWFl根据动能定理得f22F0F11WmvmvW22N104.8N100104.8352201m(vv)(0.02mg)2l由WF=Fl得牵引力大小为