2019版人教物理必修二同步配套课件：第七章机械能守恒定律7.7
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2019版高中物理第七章机械能守恒定律7.7动能和动能定理同步配套课件新人教版必修2
7.动能和动能定理
核心素养培养目标 1. 知道动能的定义和表 达式, 会计算物体的动 能。 2. 会用牛顿第二定律与 运动学公式推导动能定 理, 理解动能定理的含 义。 3. 能用动能定理进行相 关分析与计算.定义:物体由于运动而具有的能量。
2.表达式:Ek=2mv 2。
3.单位:和功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳。这是因为1 kg· m2/s2=1 N· m=1 J。 4.动能是标量。
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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v1增加到v2。则力F做的功与物体 动能变化的关系推导如下:
探究一
探究二
探究三
知识归纳 1.动能的“三性” (1)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。 (2)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。 (3)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状 态(或某一时刻的速度)相对应。
探究一
探究二
探究三
2.动能变化量的理解 (1)表达式:ΔEk=Ek2-Ek1,即末动能减初动能。 (2)物理意义:①ΔEk>0,表示动能增加;②ΔEk<0,表示动能减少;③ ΔEk=0,表示动能不变。 (3)变化原因:物体动能是因为合外力做功。合外力做正功,动能 增加,合外力做负功则动能减少。 (4)过程量:对应物体从一个状态到另一个状态的动能变化过程。
探究一
探究二
探究三
知识归纳 对动能定理的理解
研究 过程 单个物体运动过程中的某一阶段或运动全过程
W=Ek2-Ek1 ①公式中 W 是合力的功,不是某个力的功。 ②Ek2、Ek1 分别是末动能和初动能,Ek2 可能大于 Ek1,也可 表达式 能小于 Ek1。 ③W、Ek2、Ek1 中的位移和速度必须是相对于同一参考系, 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系 合外力对物体做功是引起物体动能变化的原因。 因果 ①合外力做正功时,动能增大; 关系 ②合外力做负功时,动能减小
核心素养培养目标 1. 知道动能的定义和表 达式, 会计算物体的动 能。 2. 会用牛顿第二定律与 运动学公式推导动能定 理, 理解动能定理的含 义。 3. 能用动能定理进行相 关分析与计算.定义:物体由于运动而具有的能量。
2.表达式:Ek=2mv 2。
3.单位:和功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳。这是因为1 kg· m2/s2=1 N· m=1 J。 4.动能是标量。
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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v1增加到v2。则力F做的功与物体 动能变化的关系推导如下:
探究一
探究二
探究三
知识归纳 1.动能的“三性” (1)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。 (2)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。 (3)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状 态(或某一时刻的速度)相对应。
探究一
探究二
探究三
2.动能变化量的理解 (1)表达式:ΔEk=Ek2-Ek1,即末动能减初动能。 (2)物理意义:①ΔEk>0,表示动能增加;②ΔEk<0,表示动能减少;③ ΔEk=0,表示动能不变。 (3)变化原因:物体动能是因为合外力做功。合外力做正功,动能 增加,合外力做负功则动能减少。 (4)过程量:对应物体从一个状态到另一个状态的动能变化过程。
探究一
探究二
探究三
知识归纳 对动能定理的理解
研究 过程 单个物体运动过程中的某一阶段或运动全过程
W=Ek2-Ek1 ①公式中 W 是合力的功,不是某个力的功。 ②Ek2、Ek1 分别是末动能和初动能,Ek2 可能大于 Ek1,也可 表达式 能小于 Ek1。 ③W、Ek2、Ek1 中的位移和速度必须是相对于同一参考系, 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系 合外力对物体做功是引起物体动能变化的原因。 因果 ①合外力做正功时,动能增大; 关系 ②合外力做负功时,动能减小
人教物理必修二同步配套课件：第七章 机械能守恒定律 7.17.2
(1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用
于恒力做功的情形。
例如(如图所示),光滑水平面上有一光滑斜面b,a由斜面顶端静止滑
下,b对a的支持力FN对a物体做了负功,因为支持力FN与位移l之间 的夹角始终大于90°。
探究一
探究二
探究三
(2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动 的情形。
探究一
探究二
探究三
知识归纳
1.功是标量
(1)功是标量,只有量值,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,
而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向
相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果。
(2)一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功。
2.判断力是否做功及做功正负的方法
第七章 机械能守恒定律
1.追寻守恒量——能量 2.功
核心素养培养目标
1.了解势能、动能的概 念,领会寻找守恒量是 科学研究的重要思想 方法。 2.理解功的概念,知道 W=Flcos α 的适用范 围,会用功的公式进行 计算。 3.理解正、负功的概念, 会根据公式计算多个 力所做的总功。
核心素养形成脉络
探究一
探究二
探究三
规律方法 力做正功还是负功的判断方法 1.判断力F与位移l的夹角α α<90°,力做正功;α>90°,力做负功;α=90°,力不做功。 2.判断力F与速度v的夹角α α<90°,力做正功;α>90°,力做负功;α=90°,力不做功。 3.判断速率增大还是减小,若在力作用下速率增大,此力做正功; 反之做负功。
探究一
探究二
探究三
变式训练2一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速, 后匀速,再减速的运动过程,则电梯对人的支持力的做功情况是
2019-2020学年人教版高中物理必修二同步课件：第7章 机械能守恒定律 第7节
解析 铅球在从开始下落到停止运动的整个过程中，受重 力和平均阻力两个力的作用．其中重力做功mg(H＋h)；阻力做 功－ Ff ·h；该过程的初、末动能均为零，故动能变化为零．由 动能定理得mg(H＋h)－ Ff h＝0，
所以 Ff ＝mgHh＋h＝2 020 N. 答案 2 020 N
考点三 应用动能定理求变力做的功
第七章
机械能守恒定律
第7节
[学习要求] 1.进一步理解动能的概念，掌握动能的计算公 式． 2.会推导动能定理的表达式． 3.理解动能定理的确切 含义，能应用动能定理解决实际问题．
课前 教材预案 课堂 深度拓展 课末 随堂演练 课后 限时作业
课前教材预案
要点 动能与动能定理
1．动能 (1)表达式：Ek＝__12_m_v_2___. (2)单位：在国际单位制中，动能的单位是___焦_耳____.
• 4．右端连有光滑弧形槽的水平面AB长为L＝1.5 m，如图所 示．一个质量为m＝0.5 kg的木块在F＝4.0 N的水平拉力作 用下，从水平面上A端由静止开始向右运动，木块到达B端时 撤去拉力F.木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2.求：
• (1)木块沿弧形槽上升的最大高度；
曲线
•
思考： 在实际问题中，往往是多个力同时对一个物体
做功，这时怎样运用动能定理分析问题呢？
• 提示 求合力的功有两种方法：(1)先求合力，再用求功公式求 合力做的功；(2)先求每一个力做的功，然后求各个力的功的 代数和．
课堂深度拓展
考点一 对动能概念的理解
• 1．动能 • (1)动能是状态量，动能公式中的速度v是瞬时速度． • (2)动能是标量，且动能恒为正值． • (3)动能也具有相对性，同一物体对不同的参考系，物体的速
人教物理必修二同步配套课件：第七章+机械能守恒定律+7.10 (共32张PPT)
(4)摩擦过程中产生的内能。
(5)因传动物体电动机多消耗的电能。
探究一
探究二
探究三
解析:(1)由牛顿第二定律得 μmg=ma,a=μg
2
由公式 v=at 得 t=,小木块的位移 s1 =2t=2。
2
(2)传送带始终匀速运动,路程 s2 =vt=。
1
(3)小木块获得的动能 Ek =2mv 2 。
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不
可能制成的
D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
解析:A选项是指不同形式的能量在转化,转化过程中能量是守恒
的,B选项是指能量在不同的物体间发生转移,转移过程中能量是守
恒的,这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移,选项A、
水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现
在一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线
运动,物块和小车之间的摩擦力为Ff。经过时间t,小车运动的位移
为s,物块刚好滑到小车的最右端(
)
A.此时物块的动能为(F-Ff)(s+l)
B.这一过程中,物块对小车所做的功为Ff(s+l)
能量,如用脚蹬电动车或给电动车的电源充电。
探究一
探究二
探究三
知识归纳
1.对能量守恒定律的理解
(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加,且减少量
和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少量
和增加量相等。
2.能量守恒定律的表达式
(1)从不同状态看,E初=E终。
能产生转移或转化。
答案:×
(5)因传动物体电动机多消耗的电能。
探究一
探究二
探究三
解析:(1)由牛顿第二定律得 μmg=ma,a=μg
2
由公式 v=at 得 t=,小木块的位移 s1 =2t=2。
2
(2)传送带始终匀速运动,路程 s2 =vt=。
1
(3)小木块获得的动能 Ek =2mv 2 。
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不
可能制成的
D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
解析:A选项是指不同形式的能量在转化,转化过程中能量是守恒
的,B选项是指能量在不同的物体间发生转移,转移过程中能量是守
恒的,这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移,选项A、
水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现
在一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线
运动,物块和小车之间的摩擦力为Ff。经过时间t,小车运动的位移
为s,物块刚好滑到小车的最右端(
)
A.此时物块的动能为(F-Ff)(s+l)
B.这一过程中,物块对小车所做的功为Ff(s+l)
能量,如用脚蹬电动车或给电动车的电源充电。
探究一
探究二
探究三
知识归纳
1.对能量守恒定律的理解
(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加,且减少量
和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少量
和增加量相等。
2.能量守恒定律的表达式
(1)从不同状态看,E初=E终。
能产生转移或转化。
答案:×
人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律7-7
(3) 动能具有相对性．同一物体相对不同的参考系，速度会
有不同值，因而动能也有不同值．计算动能时一般选地面为参考
系．
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教材要点解读
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第七章
机械能守恒定律
2．动能的变化量 末状态的动能与初状态的动能之差，即 1 2 1 2 ΔEk＝Ek2－Ek1＝ mv2－ mv1. 2 2
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第七章
机械能守恒定律
第7节Biblioteka 动能和动能定理基础知识梳理
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第七章
机械能守恒定律
◆ 学习目标定位 1．知道动能的定义、表达式和单位，会计算运动物体 的动能． 2．能用牛顿第二定律与运动学公式推导动能定理，理 解动能定理． 3．领会运用动能定理解题的优越性，能用动能定理解
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第七章
机械能守恒定律
例 1 (多选)关于对动能的理解，下列说法正确的是(
)
A．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的 物体都具有动能
B．动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能
大小是不同的 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
焦耳 1 J＝1 kg· 3．单位：______. m2/s2＝1 N· m.
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第七章
2018-2019学年高中人教物理必修二课件：第七章 机械能守恒定律 7.7
【解析】选B、C。由功的公式W=Flcos α=F·s可知, 两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错 误,B正确;根据动能定理,对甲有Fs=Ek1,对乙有FsFfs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正 确,D错误。
【补偿训练】 1.(多选)改变汽车的质量和速度大小,都能使汽车的动 能发生变化,则下列说法中正确的是 ( ) A.质量不变,速度增大到原来的2倍,动能增大为原来的 2倍 B.速度不变,质量增大到原来的2倍,动能增大为原来的 2倍
5
【核心归纳】 1.动能定理公式中“=”体现的“三个关系”:
ห้องสมุดไป่ตู้
2.“一个参考系”:高中阶段动能定理中的位移和速度 应以地面或相对地面静止的物体为参考系。 3.应用动能定理解题不涉及加速度、时间,不涉及矢量 运算,运算简单,不易出错。
4.动力学问题两种解法的比较:
【易错提醒】 动能定理的表达式是一个标量方程,但在应用动能定理 时,需要明确各力做功的正、负。
(5)运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不 变。 ( ) (6)物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化。
()
(7)若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零。 () (8)物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化。 ()
提示:(1)√。动能是物体由于运动而具有的能量,故运动 的物体都具有动能。 (2)√。速度的变化可能是大小的变化,也可能是方向的 变化。 (3)×。动能不变的物体,速度方向可能改变,不一定处 于平衡状态。 (4)×。合力做正功时,动能肯定增加。
考查角度2 对动能定理的理解 【典例2】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功 及动能变化的关系,下列说法正确的是
(人教版)高中物理必修2课件：第7章 机械能守恒定律7.7
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第七章
机械能守恒定律
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解析： 力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零， 但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B 错误。物体合外力做 功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C 正确。物体的动能不变，所受 合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误。
答案： C
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第七章
机械能守恒定律
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不同 ，一般是指 (2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般______
地面的动能。 相对于______ 标量，没有方向，Ek≥0。 (3)矢标性：是______
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第七章
机械能守恒定律
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做匀速圆周运动的物体的速度是否变化？其动能又是怎样变化 的？
1 2 mv 2 2．表达式：Ek＝_______ 。
3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳。
N· m 1 kg· m2/s2＝1 _____ ＝ 1 J。
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第七章
机械能守恒定律
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4．特点
状态量 (1)具有瞬时性，是________ ，与某一时刻(或位置)相对应。
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2．对动能定理表达式 W＝Ek2－Ek1 中各量的理解 (1)W 的理解 ①含义：
版人教物理必修二同步配套课件：第七章 机械能守恒定律 本章整合7
哪段时间或哪一个过程中的平均功率;求瞬时功率通常选用公式
P=Fv,必须注意是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
一
二
三
四
二、动能定理及其应用
1.研究对象的单一性
动能定理的研究对象是单个物体(或物体系)。
2.参考系的唯一性
动能定理的功、速度、位移均是相对于地球而言的。
3.合外力做功对动能变化的决定性
B.在0~2 s内,合外力总是做负功
C.在0.5~2 s内,合外力的平均功率为零
D.在0~3 s内,合外力所做总功为零
解析:在0~0.5 s内,做匀加速直线运动,加速度不变,合力不变,速度
逐渐增大,可知合力的瞬时功率逐渐增大,故A正确。在0~2 s内,动
能的变化量为正值,根据动能定理知,合力做正功,故B错误。在
2
答案:B
一
二
三
四
四、功能关系、能量转化与守恒
1.力学中几种常用的功能关系
合外力的功
动能变化
重力的功
重力势能变化
弹簧弹力的功
弹性势能变化
除重力、系统内弹力外的其他力的功
机械能变化
一对滑动摩擦力的总功
内能变化
2.能量守恒是无条件的,利用它解题一定要明确在物体运动过程
的始、末状态间有几种形式的能在相互转化,哪些形式的能在减少,
能产生),则系统的机械能守恒。
2.利用机械能守恒定律解题常用的公式
(1)系统的末态机械能等于初态机械能,即E2=E1。
(2)系统动能的增加(或减少)等于势能的减少(或增加),即Ek增=Ep减。
(3)若系统由A、B两部分组成,则A增加(或减少)的机械能等于B减
少(或增加)的机械能,即 增 = 减 。
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(5)做匀速圆周运动的物体动能不变,速度变化。 ( ) 解析:由于匀速圆周运动的线速度方向变化、大小不变,故做匀速 圆周运动的物体的动能保持不变,但速度变化。 答案:√
探究一
探究二
探究三
对动能及动能变化的理解
情景导引 如图是探究动能的大小与哪些因素有关的实验,图中A球的质量 大于B球的质量。让小球从斜面上滚下,静止在地面上的纸盒被碰 后,滑行一段距离停下来。由此实验你认为物体的动能可能与哪些 因素有关?
2.动能变化量的理解 (1)表达式:ΔEk=Ek2-Ek1,即末动能减初动能。 (2)物理意义:①ΔEk>0,表示动能增加;②ΔEk<0,表示动能减少;③ ΔEk=0,表示动能不变。 (3)变化原因:物体动能是因为合外力做功。合外力做正功,动能 增加,合外力做负功则动能减少。 (4)过程量:对应物体从一个状态到另一个状态的动能变化过程。
3.单位:和功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳。这是因为1 kg· m2/s2=1 N· m=1 J。 4.动能是标量。
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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v1增加到v2。则力F做的功与物体 动能变化的关系推导如下:
探究一
探究二
探究三
变式训练1(多选)在下列几种情况中,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 解析:动能是状态量,它本身是一个标量,没有方向。根据动能的 1 1 表达式Ek= 2 mv2可知,如果甲的速度是乙的两倍,质量应为乙的 4 ,故 A错;同理可判断B错,C对;又因动能是标量,没有方向,所以只要二者 速度大小相等即可,故D对。 答案:CD
7.动能和动能定理
核心素养培养目标 1. 知道动能的定义和表 达式, 会计算物体的动 能。 2. 会用牛顿第二定律与 运动学公式推导动能定 理, 理解动能定理的含 义。 3. 能用动能定理进行相 关分析与计算。
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一、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能量。
2.表达式:Ek=2mv 2。
探究一
探究二
探究三
要点提示在此实验中,小球的高度代表了其速度的大小,让小球 从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度。 甲与乙两实验中两球的质量相同,到达底端的速度不同,根据被碰 纸盒的滑行距离可知,小球的动能与其速度有关;甲与丙两实验中 两球到达底端的速度相同,质量不同,根据被碰纸盒的滑行距离可 知,小球的动能与其质量有关。
探究一
探究二
探究三
知识归纳 1.动能的“三性” (1)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。 (2)标量性:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值。 (3)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状 态(或某一时刻的速度)相对应。
探究一
探究二
探究三
l=
������2 2 -������1 2 2������ 1 2
由牛顿第二定律 F=ma,又由运动学公式得 2al=������2 2 − ������1 2 ,即 。
������������ (������2 2 -������1 2 ) 2������
把上面 F、l 的表达式代入 W=Fl 得 W= W= ������������2 2 − ������������1 2 。
正误辨析 (1)某物体的速度加倍,它的动能也加倍。( ) 解析:由Ek=12mv2知,某物体的速度加倍,它的动能变为原来的4倍。 答案:× (2)合外力为零,物体的动能一定不会变化。( ) 答案:√ (3)合外力不为零,物体的动能一定会变化。( ) 解析:合外力不为零,合外力做功可能为零,此时物体的动能不会变 化。 答案:× (4)物体的合外力做正功,则它的动能一定增加。( ) 答案:√
探究一
探究二
探究三
规律方法 动能与速度的三种关系 1 (1)数值关系:Ek= 2 mv2,速度v越大,动能Ek越大。 (2)瞬时关系:动能与速度均为状态量,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。
探究一
探究二
探究三
典例剖析 【例1】 (多选)关于动能的理解,下列说法可以为负值 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 解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具 有动能,A正确;动能不可能为负值,故B错误;由于速度为矢量,当方 向变化时,若其速度大小不变,则动能并不改变,故C正确;做匀速圆 周运动的物体动能不变,但并不处于平衡状态,D错误。 答案:AC
探究一
探究二
探究三
对动能定理的正确理解 情景导引 足球运动员用力F踢出足球,足球的质量为m,足球被踢出时的速度 为v,足球被踢出后在地面上运动了距离x停下。在这个过程中,足球 运动员对足球做功了吗?做了多少功? 要点提示做功。因x不是力F作用时间内的位移,做的功不等于Fx。 1 由动能定理求得人对球做的功W= 2 mv2。
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探究二
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知识归纳 对动能定理的理解
研究 过程 单个物体运动过程中的某一阶段或运动全过程
W=Ek2-Ek1 ①公式中 W 是合力的功,不是某个力的功。 ②Ek2、Ek1 分别是末动能和初动能,Ek2 可能大于 Ek1,也可 表达式 能小于 Ek1。 ③W、Ek2、Ek1 中的位移和速度必须是相对于同一参考系, 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系 合外力对物体做功是引起物体动能变化的原因。 因果 ①合外力做正功时,动能增大; 关系 ②合外力做负功时,动能减小
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,也就是
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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.公式:W=2 ������������2 2 − 2 ������������1 2 。
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。
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