人教版高中物理必修二动能与动能定理
7-7-1 动能和动能定理-高中物理课件(人教版必修二)
试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理 量外，其他物理情况相同)
①物体甲做直线运动，乙做曲线运动； ②物体甲向北运动，乙向南运动； ③物体甲的速度是乙的两倍； ④物体甲的质量是乙的一半。
E甲 E乙
E甲 E乙 E甲 4E乙 2E甲 E乙
总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因 此速度对动能的影响更大。
（7）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）
如图：
（8）动能定理的适用范围及条件：
①既适用于恒力做功，也适用于变力做功.
W总
1 2
mv22
1 2
mv12
外力的总功
末状态动能
初状态动能
W合= Ek2 －Ek1= ΔEk
2、对动能定理的理解：
W合
（1）合力对物体做的功的理解
=
1 2
mv22 －
1 2
mv12
=
Ek2 －Ek1= ΔEk
①. W合＝ F合·l cosq
①式如果所有外力作用的位移都相同时优先选用
②. W合＝W1+W2 +…＝F1·l1 cosq +F2·l2 cosq +…
应用方法 运算方法
牛顿定律
动能定理
确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分 析
只能研究恒力作用下物 体做直线运动的情况
对于物体在恒力或变力 作用下，物体做直线运 动或曲线运动均适用
要考虑运动过程的每一 个细节，结合运动学公 式解题
人教版(2019版)高一物理必修二第八章第三节动能和动能定理PPT(共35页)
牛顿运动定律：
由 v2－v02
=2al 得a＝-
v02
2l
①
由 ①F合②=得0 -FF阻阻==m2mlva02
②
动能定理：
由动能定理得 W合= -F阻l = 0 -21 mv02
∴F阻=
mv02
1．应用动能定理解题的优点
(1)动能定理对应的是一个过程，只涉及到物体初、末状态的动能和整 个过程合力做的功，无需关心中间运向性，计算方便． (2)当题目中不涉及a和t，而涉及F、x、m、v等物理量时，优先考虑使
用动能定理． (3)动能定理既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程，既适用
典例精析
二、动能定理的简单应用
高中物理
针对训练2 在平直公路上，汽车
由静止开始做匀加速运动，当速度 达到vm后立即关闭发动机直到停止， 面积表示位移 运动过程的v－t图像如图所示，设
x1＝ vm/2 x2＝ 3vm/2
汽车的牵引力为F，所受摩擦力为f，
全过程中牵引力做功W1，克服摩擦
力做功W2，则( BC )
由 ①②得F= m2lv2+ kmg
分别用牛顿运 动定律和动能
定理求解
动能定理: 由动能定理得
W合=（F-F阻）l =（F-kmg）l =21 mv2 ∴F= m2lv2+ kmg
高中物理
课 本
人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下 模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，
(1)写出物体在A、B点时的动能． Ek
1 mv2 2
高中物理必修二_7.7_动能和动能定理
1 2 很可能是一个具有特定意义的物理量， mv “ 2 ” 因为这个物理量在过程终了时和过程开始时的差，
正好等于力对物体做的功，式中的v平 Nhomakorabea与上一节 课的实验结论相互印证，
1 2 mv ”就应该是我们寻找的动能的表达式． 所以“ 2
动能小结
1、动能定理的表达式 2、动能是标量 3、动能状态量 4、动能的单位是焦耳 1kg· m2/s2=1N· m=1J
请同学们推导出F做功的表达式 创设物理情景：
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Vl增大到V2．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． 回答下列问题： （1）力F对物体所做的功多大？ （2）物体的加速度多大？ （3）物体的初速、末速、位移之间有什么关系? （4）结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?
三、教学重点、难点
重点：动能表达式的建立及动能定理的理解和 运用。 难点：会用动能定理解决实际问题。
四、教学方法
教法： 1、直观演示法(创设情景，引发兴趣) 2、集体讨论法(提出问题，学生讨论) 学法：自主探究法、分析归纳法
五、教学过程
（一）引入新课
复习实验 ： 1、让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功。 ①让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块 把木块推得远，对木块做的功多。 ②让质量不同的滑块从同一高度滑下，可以看到：质量大的 滑块把木块推得远，对木块做的功多 。 从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大；
动能和动能定理 动能 1．推导过程 2．动能的表达式 3．动能的单位和标量性 1 4．Ek= mv 2 2 动能定理 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． 2．公式表示；W合＝EK2-EK1 3．动能定理的适用条件：动能定理既适合 于恒力做功，也适合于变力做功，既适用 于直线运动，也适用于曲线运动。
【高中物理】高中物理(人教版)必修2同步教师用书： 第7章 7.动能和动能定理
7.动能和动能定理 学 习 目 标知 识 脉 络1.知道动能的概念及定义式，会比较、计算物体的动能.2.理解动能定理的推导过程、含义及适用范围，并能灵活应用动能定理分析问题．(重点)3.掌握利用动能定理求变力的功的方法．(重点、难点)动能的表达式[先填空]1．定义物体由于运动而具有的能量．2．表达式E k ＝12m v 2.3．单位与功的单位相同，国际单位为焦耳．1 J ＝1_kg·m 2·s －2.4．物理量特点(1)具有瞬时性，是状态量．(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于地面的动能．(3)是标量，没有方向，E k ≥0.[再判断]1．两个物体中，速度大的动能也大．(×)2．某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)3．做匀速圆周运动的物体的动能保持不变．(√)[后思考]图7-7-1(1)滑雪运动员从坡上由静止开始匀加速下滑，运动员的动能怎样变化？【提示】增大．(2)运动员在赛道上做匀速圆周运动，运动员的动能是否变化？【提示】不变．[合作探讨]歼-15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图7-7-2所示：图7-7-2探讨1：歼-15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？【提示】歼-15战机起飞时，合力做正功，速度、动能都不断增大．探讨2：歼-15战机着舰时，动能怎么变化？合力做什么功？增加阻拦索的原因是什么？【提示】歼-15战机着舰时，动能减小．合力做负功．增加阻拦索是为了加大对飞机的阻力．[核心点击]1．动能的特征(1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(2)具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系．(3)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值．2．动能的变化(1)ΔE k ＝12m v 22－12m v 21为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．(2)动能变化的原因：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合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，转化了多少由合力做了多少功来度量．1．在水平路面上，有一辆以36 km/h 行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg 的行李以相对客车5 m/s 的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是( )A ．500 JB ．200 JC ．450 JD ．900 J【解析】 行李相对地面的速度v ＝v 车＋v 相对＝15 m/s ，所以行李的动能E k ＝12m v 2＝450 J ，选项C 正确．【答案】 C2．质量为2 kg 的物体A 以5 m/s 的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg 的物体B 以10 m/s 的速度向西运动，则下列说法正确的是( )【导学号：50152125】A ．E k A ＝E k BB ．E k A >E k BC ．E k A <E k BD ．因运动方向不同，无法比较动能【解析】 根据E k ＝12m v 2知，E k A ＝25 J ，E k B ＝25 J ，而且动能是标量，所以E k A ＝E k B ，A 项正确．【答案】 A3．两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比( )A ．1∶1B ．1∶4C ．4∶1D ．2∶1【解析】 由动能表达式E k ＝12m v 2得E k1E k2＝m 1m 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1v 22＝14×⎝ ⎛⎭⎪⎫412＝4∶1，C 对． 【答案】 C动能与速度的三种关系 (1)数值关系：E k ＝12m v 2，速度v 越大，动能E k 越大．(2)瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系．(3)变化关系：动能是标量，速度是矢量．当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变．动能定理[先填空]1．动能定理的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．图7-7-32．动能定理的表达式(1)W ＝12m v 22－12m v 21.(2)W ＝E k2－E k1.说明：式中W 为合外力做的功，它等于各力做功的代数和．3．动能定理的适用范围不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况．[再判断]1．外力对物体做功，物体的动能一定增加．(×)2．动能定理中的W为合力做的功．(√)3．汽车在公路上匀速行驶时，牵引力所做的功等于汽车的动能．(×)[后思考]骑自行车下坡时，没有蹬车，车速却越来越快，动能越来越大，这与动能定理相矛盾吗？图7-7-4【提示】不矛盾．人没蹬车，但重力却对人和车做正功，动能越来越大．[合作探讨]如图7-7-5所示，物体(可视为质点)从长为L、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下．图7-7-5探讨1：物体受几个力作用？各做什么功？怎么求合力的功？【提示】物体受重力、支持力两个力作用．重力做正功，支持力不做功．合＝mgL sin θ.力做的功W合探讨2：如何求物体到达斜面底端时的速度？能用多种方法求解物体到达斜面底端时的速度吗？哪种方法简单？【提示】可以用牛顿定律结合运动学公式求解，也可以用动能定理求解．用动能定理更简捷．[核心点击]1．应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)．(3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)．(5)根据动能定理列式、求解．2．动力学问题两种解法的比较牛顿运动定律运动学公式结合法动能定理适用条件只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线运动或曲线运动均适用应用方法要考虑运动过程的每一个细节只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算代数运算相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析4．(多选)一物体在运动过程中，重力做了－2 J的功，合力做了4 J的功，则()A．该物体动能减少，减少量等于4 JB．该物体动能增加，增加量等于4 JC．该物体重力势能减少，减少量等于2 JD．该物体重力势能增加，增加量等于2 J【解析】重力做负功，重力势能增加，增加量等于克服重力做的功，选项C错误，选项D正确；根据动能定理得该物体动能增加，增加量为4 J，选项A 错误，选项B正确．【答案】BD5．如图7-7-6所示，AB为固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：图7-7-6(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功W f.【导学号：50152126】【解析】(1)小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR＝12m v2B－0解得：v B＝2gR.(2)从A到D的过程，由动能定理可得：mg(R－h)－W f＝0－0，解得克服摩擦力做的功W f＝mg(R－h)．【答案】(1)2gR(2)mg(R－h)应用动能定理时注意的四个问题(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)．(2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当做合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
高中物理(人教版)必修第二册讲义—动能和动能定理
A. 建材重力做功为- mah C. 建材所受的合外力做功为 mgh 【答案】D
B. 建材的重力势能减少了 mgh D. 建材所受钢绳拉力做功为 m(a g)h
【解析】
【详解】A． 建筑材料向上做匀加速运动，上升的高度为 h，重力做功：W=-mgh，故 A 错误；
B． 物体的重力势能变化量为 Ep W mgh
与半径有关，可知 vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于 P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P
球的绳比悬挂 Q 球的绳短，所以不能比较动能的大小．故 AB 错误；在最低点，拉力和重力
的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m
v2 R
，解得，F=mg+m
v2 R
=3mg，a向
F
mg ＝2g m
mv
2 2
表示物体的初动能
（3）W 表示物体所受合力做的功，或者物体所受所有外力对物体做功的代数和。
3.适用范围
（1）动能定理既适用于求恒力做功，也适用于求变力做功。
（2）动能定理及适用于直线运动，也适用于曲线运动
1．判断下列说法的正误． (1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( × ) (2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( × ) (3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．( √ ) (4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．( × ) (5)物体的动能增加，合外力做正功．( √ ) 2.如图所示，质量为 m 的物块在水平恒力 F 的推动下，从粗糙山坡底部的 A 处由静止运动至 高为 h 的坡顶 B 处，并获得速度 v，A、B 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g，则重力做功 为______，恒力 F 做功为________，物块的末动能为________，物块克服摩擦力做功为________．
动能和动能定理
2
1 2
Ekt mvt
2
W合
由动能定理
1 2 1 2
W合外力 mvt mv0
2
2
应用动能定理
得：
课堂小结
一、动能的表达式 Ek = mv2
1.标量：动能总是正值
2.相对性：相对于地面的速度
3.与速度关系：
(1)数值关系：
(2)瞬时关系：
(3)变化关系：
弹力做功WF
弹性势能kx2/2
？力做功 W
动能表达式？
【情景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
个过程中力F做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
v22 - v12
速度与位移的关系式： l
2a
2
2
2
1
v -v
例：从高为h的山崖上，以
初速度V0抛出一石块，抛出
的速度方向与水平方向之间
的夹角为θ，不计空气阻力。
求石块落到地面上时的速度
大小。
答案： V V0 2 2 gh
动能定理的解题思路
选择研究对象
确定研究过程
确定
过程初末状态动能
受力分析
求合外力的总功
教材 第88页
解：以______为研究过程
1 2
④匀速圆周运动的动能变化吗?
一、动能的表达式
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能
E
=
mv2
2.表达式： k
3.单位：焦耳
1kg·m2/s2=1N·m=1J
如图小球碰墙后以原速率反弹 ,
人教版高中物理必修第2册 动能与动能定理
确
分析：铅球在空中平抛运动时只有重力做功，动能增加。定设
铅球的末速度为v，根据动能定理有
初、
末
v0
确 定
mgh
1 mv 2
2
1 2
mv
2 0
状 态 动
mg
v力所
化简得 2 g h= v 2-v02
能
做 总
v
v
2 0
2gh
4列方程
功
动能定理也能解决曲线运动问题！
三、课堂小结
1、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘
外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过 程中的动能变化。这个结论叫做动能定理。
想一想：
如果物体同时受到多个力作用（如上例中物体 受拉力F和阻力f 共同作用）,动能定理中的W的 物理意义又是什么呢？
v1
Ff
F
L
v2
Ff
F
探究2.
v1
Ff
F
v2
Ff
F
L
由牛顿第二定律有：
F 合
=（F-f）
ma
（4）求解，必要时讨论结果的合理性。
课后反馈练习：
1.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
（ ACD）
N
A.动能 B.速度
mgh
1 mv 2
2
0
C.速率
D.重力所做的功
G
2.一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水 平地面滑行了距离l后停下来，试求汽车受到的阻力．
练一练：
关于动能的理解，下列说法正确的是： BC
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。
人教版高中物理必修第2册 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理
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物理 必修 第二册 配人教版
第八章 机械能守恒定律
问题 (1)物体在运动过程中受几个力作用？做功情况怎样？ (2)从A点到C点，物体初、末状态的动能各是多少？ (3)求从A点到C点过程中物体克服摩擦力做的功？ 【答案】(1)物体受重力、轨道支持力、摩擦力三个力作用．在圆弧 轨道上运动时，重力做正功，支持力不做功，摩擦力做负功．在水平轨 道上运动时，重力、支持力不做功，摩擦力做负功． (2)物体由A点从静止滑下，最后停在C点，初、末状态的动能都是 零． (3)设克服摩擦力做功为Wf.根据动能定理mgR－Wf＝0，故Wf＝mgR.
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第八章 机械能守恒定律
物体的动能会小于零吗？ 【答案】不会 动能总大于或等于零．
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第八章 机械能守恒定律
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第八章 机械能守恒定律
【解析】子弹的质量 m1＝20 g＝0.02 kg，故子弹的动能为 Ek1＝12m1v21＝ 12×0.02×6002＝3 600 J；鸵鸟的动能为 Ek2＝12m2v22＝12×80×102＝4 000 J， 则可知鸵鸟的动能较大，故 A 正确，B、C、D 错误．
用下，从P点运动到Q点，水平拉力F做的功为W2.已知θ＝30°，则W1和
W2大小关系为
人教版高中物理必修第2册 第八章 3 动能和动能定理
B.该物体动能增加,增加量等于4 J
C.该物体重力势能减少,减少量等于2 J
D.该物体重力势能增加,增加量等于2 J
答案 BD
解析 重力做负功,重力势能增加,增加量等于克服重力做的功,选项C错误,
选项D正确;根据动能定理知该物体动能增加,增加量为4 J,选项A错误,选项
B正确。
课堂篇 探究学习
探究一
一个相对客车静止的质量为4 kg的行李,行李的动能是(
A.0 J
)
B.200 J
C.450 J D.900 J
答案 B
解析 行李的速度v=10 m/s,所以行李的动能Ek=
1 2
mv =200
2
J,选项B正确。
3.(多选)一物体在运动过程中,重力做了-2 J的功,合力做了4 J的功,则(
)
A.该物体动能减少,减少量等于4 J
答案 √
)
(3)合力不为零,物体的动能一定会变化。(
)
答案 ×
解析 合力不为零,合力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。
(4)物体所受合力做正功,则它的动能一定增加。(
)
答案 √
(5)做匀速圆周运动的物体动能不变,速度变化。(
答案 √
)
2.在水平路面上,有一辆客车以10 m/s的速度匀速行驶,在车厢后座上放着
(2)应用牛顿运动定律和运动学规律时,涉及的有关物理量比较多,对运动
过程中的细节也要仔细研究,而应用动能定理只考虑合力做功和初、末两
个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理。
2.应用动能定理解题的一般步骤
(1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程。
(2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,即是否做功?做正功还
高中新教材人教物理必修件动能和动能定理
利用物体运动产生的动能驱动发电机转动，从而将动能转化为电能 。例如，风力发电和水力发电都是利用自然界中的动能来产生电能 。
动能回收
在一些科技产品中，如电动汽车和混合动力汽车中，通过回收制动 时产生的动能并将其转化为电能储存起来，以提高能源利用效率。
动能驱动
一些小型机器人或自动化设备中，利用动能驱动机械臂或轮子等部件 运动，从而完成各种任务。
01
非保守力场中的动能定理
在非保守力场中，物体的动能变化不仅与保守力做功有关，还与非保守
力做功有关。这一领域的研究有助于深入理解动能定理的物理内涵。
02
相对论性动能
在相对论框架下，物体的动能表达式与经典力学有所不同。相对论性动
能的研究对于理解高速运动物体的能量特性具有重要意义。
03
量子力学中的动能算符
分析
根据恒力做功的公式直接求解推力做功的大小；根据动能定理求出摩擦力做功的 大小.
04 实验：验证动能 定理
实验目的和原理
实验目的
通过实验操作，验证动能定理的正确性，加深对动能定理的 理解和掌握。
实验原理
动能定理是指物体动能的增量等于合外力对物体所做的功。 即W=ΔEk，其中W为合外力做的功，ΔEk为物体动能的增量 。
误差分析
在实验过程中，由于摩擦力、空气阻力等因素的影响，会导致实验结果存在一定的误差。为了减小误差的影响， 可以采取以下措施：调整定滑轮的高度使细绳与长木板平行；选择质量较大的小车以减小摩擦力的影响；多次实 验取平均值以减小偶然误差等。
05 动能和动能定理 在生活、科技中 应用
交通工具设计中的动能考虑
物体由于运动而具有的能量，用 符号$E_k$表示。
动能表达式
2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《动能和动能定理》
听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《动能和动能定理》一、教学目标（核心素养）•物理观念：使学生理解动能的概念，掌握动能表达式，并能应用动能公式进行简单计算。
•科学思维：通过推导动能定理的过程，培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力。
•科学探究：引导学生通过实验观察或理论探讨，探索动能变化与外力做功之间的关系。
•科学态度与责任：激发学生对物理学的兴趣，培养严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、导入•教师行为：教师首先展示一段视频，内容为不同质量的物体从同一高度自由落体，落地时产生的不同效果（如沙坑凹陷程度不同）。
提问：“为什么不同质量的物体落地效果不同？这背后隐藏着什么物理规律？”•学生活动：学生观看视频，积极思考教师提出的问题，讨论并尝试提出初步假设。
•过程点评：通过直观的视频引入，激发学生的好奇心和求知欲，为后续学习动能和动能定理做铺垫。
三、教学过程3.1 动能概念的引入•教师行为：结合视频中的现象，引导学生分析物体运动状态与能量变化的关系，引出动能的概念，并解释动能是描述物体运动状态的物理量。
•学生活动：学生跟随教师思路，理解动能定义，尝试用自己的话解释动能的意义。
•过程点评：通过逐步引导，使学生从具体现象中抽象出物理概念，加深对动能的理解。
3.2 动能表达式的推导•教师行为：利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式，逐步推导出动能表达式（Ek=21mv2），过程中强调物理公式的推导逻辑。
•学生活动：学生跟随教师推导过程，记录关键步骤，尝试自行推导动能表达式。
•过程点评：通过推导过程，不仅让学生掌握动能公式，更重要的是培养学生的逻辑推理能力。
3.3 动能定理的讲解与应用•教师行为：介绍动能定理，即外力对物体做的功等于物体动能的变化量（W=ΔEk ），并通过实例讲解如何应用动能定理解决问题。
•学生活动：学生认真听讲，理解动能定理的含义，通过例题练习巩固所学知识，尝试独立解决问题。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必
第7节动能和动能定理一、动能1．大小：E k ＝12mv 2。
2．单位：国际单位制单位为焦耳，1 J ＝1N·m＝1 kg·m 2/s 2。
3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向，只有正值，没有负值。
二、 动能定理1．推导：如图所示，物体的质量为m ，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移l ，速度由v 1增加到v 2，此过程力F 做的功为W 。
1．物体由于运动而具有的能量叫做动能，表达式为E k ＝12mv 2。
动能是标量，具有相对性。
2．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，这个结论叫动能定理，表达式为 W ＝E k2－E k1。
3．如果物体同时受到几个力的共同作用，则W 为合力 做的功，它等于各个力做功的代数和。
4．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功， 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
2．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。
3．表达式：W＝E k2－E k1。
4．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。
1．自主思考——判一判(1)速度大的物体动能也大。
(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。
(×)(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化。
(√)(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零。
(×)(5)物体的动能增加，合外力做正功。
(√)2．合作探究——议一议(1)歼15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图所示：①歼15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？②歼15战机着舰时，动能怎么变化？合力做什么功？增加阻拦索的原因是什么？提示：①歼15战机起飞时，合力做正功，速度、动能都不断增大。
②歼15战机着舰时，动能减小，合力做负功。
高中物理必修二第七章—7.7动能 动能定理
⑵动能具有相对性：物体的速度大小与参考系的选取 有关，同一运动选取不同的参考系物体的速度大小 不同，物体具有的动能也不同，故动能具有相对性， 动能的大小是相对某参考系而言。在高中阶段若没 有特别说明，均以地面或相对地面静止的物体为参 考系。
⑶动能是标量，且 Ek≥0。 ⑷动能是状态量。即物体在某时刻或某位置上具有的
mg mg
f f
h2
9 16
2
k 2h1；其中： k
9 16
故第n次小球上升的最大高度：hn
k
h n1 1
小球第n次上升至最高点落回地面通过的路程：
s=2(h1+h2+h3+……+hn)=2h1(1+k+k2+k3…+kn-1)
s
2h1
1 kn 1 k
；当n
时，s
方法归纳：
⑴对多过程问题，要根据题目的已知条件和所求的未 知量来选择某个阶段或某几个阶段或整个过程列动 能定理进行求解。
⑵理论上，动能定理方程包含的过程越多，解决问题 越简便。全过程列动能定理方程能解决问题的，不 要分阶段列动能定理方程；包含多阶段列动能定理 方程能解决问题的，不要逐阶段列方程求解。
A、Wl>W2
B、W1<W2
C、EKB>EKC D、EKB<EKC
例题8：如图所示，长为L的绳子，一端系在O点，另 一端系一个质量为m的小球。将小球从A点有静止释放， 小球自由下落到B点时细绳瞬间绷紧，之后小球绕O点 做圆周运动。求： ⑴细绳绷紧瞬间绳子拉力对小球做的功。 ⑵小球运动到最低点时绳子的拉力。
人教版高中物理必修第二册 第8章 第3节 动能和动能定理(课件)
环节三：动能定理的应用
应用动能定理解题的思维流程： (1)确定研究对象及运动过程。 (2)分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功， 是做正功还是做负功。 (3)明确初状态和末状态的动能，写出始、末状态动能的表达式。 (4)根据动能定理列原始方程并计算求解。
环节三：动能定理的应用
例题 半径为R的竖直半圆形轨道与水平轨道平滑衔接，固定 在水平地面上，质量为m的小球以水平初速度v0＝ 6gR滚入轨道， 重力加速度为g。
环节二：对动能定理的深入理解
(5)普适性，即当物体受变力作用或做曲线运动时，动能定理 仍成立。
可进行如下推导： 利用微元法，把整个过程分成许多小段，认为物体在每小段运 动中受到的是恒力，运动的轨迹为直线，则有W1＝12mv12﹣12mv02， W2＝12mv22﹣12mv12，W3＝12mv32﹣12mv22……Wn＝12mvn2﹣12mvn﹣12。 把这些小段中各力做的功相加，可以得到W＝12mvn2﹣12mv02。
正好跟物体动能的决定因素有关。因此，物理学中就用“12mv2”表 示物体的动能。
环节一：通过研究合力做功的特点来探究动能 的表达式
(1)动能是状态量，而功是过程量。 (2)动能是标量，且没有负值。 (3)动能具有相对性，与参考系的选取有关，通常选地面为参 考系。 (4)动能与速度的辨析： ①物体的速度改变时，动能不一定发生改变。 ②物体的动能改变时，速度一定发生了改变。
环节二：对动能定理的深入理解
前面我们推导出的规律是否只适用于光滑水平面的情况呢？
质量为m的物体在粗糙的水 平面上运动，在恒力F和FN的作 用下发生一段位移L，速度由v1 变化到v2，请依据牛顿运动定律 及运动学公式推导动能的变化量 与什么力做的功有关。
高中物理【动能和动能定理】优质课件
1．对动能的理解 (1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关。 (2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速 度)相对应。 (3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不 同，一般以地面为参考系。
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2．动能变化量 ΔEk 物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即 ΔEk＝12mv22－12mv12，若 ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若 ΔEk<0，则表示物体的动能减少。
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2al
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3．表达式：W＝__E_k_2－__E__k1__。 4．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__。
解析：急刹车后，车水平方向只受摩擦力的作用，且两种情况下摩擦力 的大小是相同的，汽车的末速度皆为零，由动能定理得－Fx1＝0－12mv12 ① －Fx2＝0－12mv22② 联立①②式得xx21＝vv2122，x2＝vv2122x1＝(86)2×3.6 m＝6.4 m，故 A 正确，B、 C、D 错误。
2．应用动能定理解题的基本思路
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人教物理1 对动能定理的理解 下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，
正确的是( C ) A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化 D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零
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动能与动能定理
三、动能定理：
1．内容：
2．表达式：
3．对动能定理的理解：合外力做功的正负与物体动能变化的关系为：
4、应用动能定理解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，明确运动过程；
（2）明确始末状态，确定其动能；
（3）对研究对象进行受力分析，找出各力所做的功或合力做的功；
（4）根据动能定理列方程；
（5）求解并验算。
【例1】关于动能，下列说法正确的是 （ ）
A 、动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能
B 、动能总是正值
C 、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化
D 、动能不变的物体，一定处于平衡状态
【例2】．一个物体的速度从0增加到v ，再从v 增加到2v ，前后两种情况下，物体动能的增加量k E 之比为？
【例3】.关于功和物体动能变化的关系，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
【例4】.一物体做变速运动时，下列说法正确的是 （ ）
A ．合外力一定对物体做功，使物体动能改变
B ．物体所受合外力一定不为零
C ．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变
D ．物体加速度一定不为零
一．常规题（匀变速直线运动）
1.如图,物体在光滑的水平面上以4m/s 的速度向右滑行．现对物体施加一水平向左的力Ｆ，经过一段时间后，速度以４m/s 的速度向左运动，求：在此过程中Ｆ所做功．
2.用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ，拉力F 跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦因数为μ，求木箱获得的速度？
3．质量是2g 的子弹，以300m ／s 的速度水平射入厚度是5cm 的木板，射
穿后的速度是100m ／s ．子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是多大。
【选做4】.如图所示，半径1R m =的14
圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨的顶端A ，由静止释放一个质量为20m g =的小木块，测得其滑至底端B 时速度3/B v m s =，以后在水平导轨滑行3BC m =而静止。
求： （1）小木块刚到达底端B 时，对B 点的压力N ；
（2）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功？
（3）BC 段轨道的动摩擦因数为多少？
4.已知斜面高 h ，斜面长 l ，质量为 m 的人从斜面顶部沿着斜面滑下，不计斜面的阻
A
力，求人滑至底端时的速度。
【选做5】.某物体放在倾角为θ的斜面上,向下轻轻一推,它刚好能匀速下滑;若给此物体一个沿斜面向上的初速度v 0,那么,它能沿斜面向上冲滑的最大距离为多少?
6.一颗子弹速度为v 时，刚好打穿一块钢板，那么速度为2v 时，可打穿几块同样的钢板？要打穿n 块同样的钢板，子弹速度应为多大？
7.一子弹以水平速度v 射入一固定的木块中，射入深度为S ，设子弹在木块中运动时，受到的阻力是恒定的，那么当子弹以2
v 的速度水平射入此木块时，射入的深度h 为多少？
二．求变力做功问题
1.一个人从高处坠下，当人下落H 高度时安全带刚好绷紧，人又下落h 后人的速度减为零，设人的质量为M ，则绷紧过程中安全带对人的平均作用力为多少？
2.运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,水平面上运动60m 后停下,则运动员对球做的功?如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
3.一列货车的质量为 5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?
二．曲线运动问题：
1.从高为5m处以水平速度8m/s抛出一质量为0.2kg的皮球,皮
球落地速度为12m/s,求此过程中皮球克服空气阻力做的
功?(g=9.8m/s2)
2.某人从25m高处水平抛出一质量为10Kg的球，球出手时的速度为10m/s，落地时的速度为16m/s，则人对球做的功为多少？空气阻力做的功为多少？
三．多过程问题
1.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平面上运动S后撤掉F, 木箱与水平面间的摩擦系数为μ,求撤掉F后木箱滑行的距离L？
2．如图所示，物体从高为h的滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上与斜面顶端水平距离为L的地方，求物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ的表达式。
11．(08年)甲、乙两物体质量相等，速度大小之比是2:1，则甲与乙的动能之比是
A ．1:2
B ．2:1
C ．1:4
D ．4:1
13．(08年)小球从地面上方某处水平抛出，抛出时的动能是7J ，落地时的动能是28J ，不
计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是
A ．30°
B ．37°
C ．45°
D ．60°
5. (07年)放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J 和8J 的功，则该物体的动能增加了
A ．48J
B ．14J
C ．10J
D ．2J
19.（09年）．如图所示，质量m =50kg 的跳水运动员从距水面高h =10m 的跳台上以v 0=5m/s 的速度斜向上起跳，最终落入水中。
若忽略运动员的身高。
取g =10m/s 2，求：
（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；
（2）运动员起跳时的动能；
（3）运动员入水时的速度大小。
6.如图所示，半径1R m =的14
圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨的顶端A ，由静止释放一个质量为20m g =的小木块，测得其滑至底端B 时速度3/B v m s =，以后在水平导轨滑行3BC m =而静止。
求：
（1）小木块刚到达底端B 时，对B 点的压力N ；
h
A
（2）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功？（3）BC段轨道的动摩擦因数为多少？。