动能和动能定理公开课特级教师优秀课件优质课精品课件

探究重力势能表达式的方法
情景1 A
mg
情景2 A
θ
mg
情景3 A
A1
A2
A3
h
h2 h3
h1
l
B B B
h1
h2
甲
乙
丙
重力势能变化
重力做功
重力势能变化与 重力做功的关系
判断物体动能是否发生变化
如图所示，一个物体在光滑的水平面上以初速度V由A点 运动到B点
如下图所示，一个物体在光滑的水平面上，受到一个 与运动方向相同的水平恒力F作用，由A点运动到B点
V0
既适用于直线运动， 也适用于曲线运动；
H
说 明
W合＝Ek2－Ek1
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； 既适用于一个过程，也适用于整个过程。
动能定理：合力对物体所做的功 等于物体动能的变化。
动 能 定 理 应 用
【例1】麻糍是浙西南一种非常美味的美食，在 某次做麻糍时，已知杵在离麻糍高为2m处开始 落下(落下时初速度为零，且忽略空气阻力）， 已知杵的质量为5kg,杵落下碰到黄粿时速度为 10m/s,求在此过程中人对杵做的功？
① ②
F合=F-F阻=F- kmg =ma
分别用牛 顿运动定 律和动能 定理求解
2 mv ∴F= 2l + kmg
动能定理: 由动能定理得 1 mv2 W合=（F-F阻）l =（F-kmg）l = 2
解 题 动能定理不涉及运动过程的加速度和时间， 步 用动能定理处理问题有时比牛顿定律方便。 骤 （1）确定研究对象，画出过程示意图；
判断物体动能是否发生变化
如图所示，一个物体在粗糙的水平面上由A点运动到B点
如下图所示，一物体在光滑的水平面上，受到一个竖直 向上的恒力F作用（物块未提起），由A点运动到B点。
动 能 的 表 达 式
在光滑的水平面上有一个质量为m的物 体，在与运动方向相同的水平恒力的作 用下发生一段位移 l ,速度由v1增加到v2， （1）求该物体的加速度a的大小？ （2）求力F的大小？ （3）求这个过程中该力所做的功？
1 2 Ek m v 2
•单位：J
•标量;状态量
物体的动能等于物体的质量与物体 速度的二次方的乘积的一半。 动能与速度的方向无关。
练 习
质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质 量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二 者相比，哪一个的动能大？
合 力 做 功
v v 2al
质量速度abmg甲甲1hh2habmg乙乙lba丙丙1a2a3a1h?2h?3h?探究重力势能表达式的方法情景11情景22情景33重力势能变化重力做功重力势能变化与重力做功的关系判断物体动能是否发生变化如图所示一个物体在光滑的水平面上以初速度v由a点运动到b点如下图所示一个物体在光滑的水平面上受到一个与运动方向相同的水平恒力f作用由a点运动到b点判断物体动能是否发生变化如图所示一个物体在粗糙的水平面上由a点运动到b点如下图所示一物体在光滑的水平面上受到一个竖直向上的恒力f作用物块未提起由a点运动到b点
F l
F
1 mv 2 1 mv 2 WF = Fl = 2 1 2 -2
合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1 ，动能增大
二：质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 减小到v2 v1 Ff l 1 mv 2 1 mv 2 WF =Ffl = 2 1 2-2 合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1 ，动能减小 v2
N
1 2 m gh fL m v 0 2
2(m gh fL) v 20m / s m
f mg
例与练
3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连 接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m， 质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是 240N，求人滑至底端时的速度。
F合 mgsin f 109.1N
动 能 的 表 达 2 式 （ 1 ） v2
v v v 2al a 2l
2 1
2 2
2 1
v v （2）F ma m 2l
2 2
2 2
2 1
v v 1 m v2 1 m v2 l （3）WF Fl m 2 1 2 2 2l
2 1
动 1 2 1 2 能 WF m v2 m v1 的 2 2 表 二、动能的表达式 达 式
2 2 2 1
v v a 2l
2 2
2 1
合力
F ma
v v m 2l
2 2
2 1
合力做 的功
1 2 1 2 WF Fl m v2 m v1 2 2
1 mv 2 1 mv 2 W合= 2 2 -2 1
合力做 的功
W合＝Ek2－Ek1 末态的动能
初态的 动能
合 一：光滑平面上的质量为m 的物体在与运动方向相 力 同的恒力F 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 增 加到v2 做 v1 v2 功
Ff
外 力 三：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的 做 作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l ，受到的 功 摩擦力为F ，速度从v 变为v (已知F 小于F) f 1 2 f
v1 Ff v2
F
l
Ff
F
1 mv 2 1 mv 2 W合=Fl-Ff l = 2 2- 2 1
如图所示，在离地面高为H处以初速度为V0水平抛出一个 石子，不计空气阻力。求 （1）石子下落的速度？ （2）石子的动能变化量？ （3）合力做的功？
（2）分析物体的受力，明确各力做功的情
况，并确定外力所初、末状
态，确定初、末状态的动能及动能的变化；
（4）根据动能定理列方程求解；
动 能 质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆弧 定 从最高点A由静止滑下，滑至最低点B时速 理 率为4m/s，求物体在滑下过程中克服阻力 也 所做的功。 适 用 A到B由动能定理： A O 于 1 2 m gR W m v 曲 f B 0 2 线 B 1 2 运W f mv B mgR 4 J 2 动 物体在滑下过程中克服阻力所做功4J
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动能和动能定理
思 考
1.什么样的物体具有动能？
运动的物体具有动能 物体由于运动而具有的能叫做动能
2.动能的大小与哪些因素有关？
影响因素：
质量、速度
思 考
如何比较动能的大小？
质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹， 思考：如何定量的描述动能？
质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员， 二者相比，哪一个的动能大？ 用mv 、mv2、mv/2还是mv3？
f N mg 6 N
对全过程用动能定理：
f
N F mg L1 L2
FL1 f ( L1 L2 ) 0 0
FL1 L2 L1 4m f
例与练
3、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连 接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m， 质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是 240N，求人滑至底端时的速度。
F合 2 a 1.82m / s m
2
N
f mg
v 2aL v 2aL 20m / s
例与练 1、关于动能，下列说法正确的是（ BCD） A、动能不变的物体，一定处于平衡状态 B、动能不可能是负的 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、物体做匀速圆周运动，其动能不变
例与练
2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的 动摩擦因数μ=0.2，在水平恒力F=9N作用 下起动，当m位移L1=8m时撤去推力F，问 ：物体还能滑多远？(g＝10m/s2)
课 本 例 题 2
一架飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止 开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起 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0.02倍。求飞机受到的牵引力。 牛顿运动定律: 2 v 由 v2－v02 =2al 得 a＝2l
2 mv 由 ①②得F= 2l + kmg