动能和动能定理 课件

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7-7-1 动能和动能定理-高中物理课件(人教版必修二)

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

新人教版高一物理必修二 课件 7.7 动能和动能定理(共31张PPT)

新人教版高一物理必修二 课件 7.7 动能和动能定理(共31张PPT)
25v2 S总 14g
易错点:
(1)动能是标量,E k
1 m v 2 对应于物
2
体的瞬时速度,使状态量,物体的运动
速度方向发生变化时,动能不变。
(2)当力做负功时,在动能定理的式中
应出现相应的负号。
的动能是 20 J。足球沿草地作直线运动,受
到的阻力是足球重力的0.2倍。当足球运动到距发
球点20m的后卫队员处时,速度为 20½ m/s
(g=10m/s2)
结论:
瞬间力做功直接转化为物体的初动能
求变力做功问题
在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,
抛出时的速度为V0,当它落到地面时速度为V,用 g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空
B、速度不变,动能一定不变
C、动能变化,速度一定变化
D、动能不变,速度可能变化
二、动能定理
W=mv22/2-mv12/2
改 写
表达式:W=Ek2-Ek1
内容: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 问题3:如果物体受到几个力的作用,动
能 能定理中的W表示什么意义?
Ek
0
s
1 2
s
停在AB中点
多过程问题
(往复运动)
质量为m的物体以速度v竖直向上抛出,物 体落回地面时,速度大小为3v/4,设物体在运动 中所受空气阻力大小不变,求:
(1)物体运动中所受阻力大小; (2)物体以初速度2v竖直抛出时最大高度; (3)若物体与地面碰撞中无机械能损失,
求物体运动的总路程。
气阻力所做得功等于,( C )
1
A B
m-1g/2hm-1V/2²-m12 Vm²V- 02²-mmVg0h²

动能定理优质课件

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二、动能定理
1 2 1 2 W mv 2 mv1 2 2
合外力 做的功
推广:
初状态 的动能
动能定理的表达式:
W合= Ek2 - Ek1
动能定理的内容:
末状态的动能
合外力对物体所做的功等于 物体在这个过程中动能的变化。
对动能定理的理解
1. 合外力做功与动能变化的关系
W合= Ek2 - Ek1
(3)明确物体在初、末状态的动能
(4)运用动能定理列方程求解
物体的动能与哪些因素有关
同一小球从斜面上不同高度滚下对纸盒
做的功 不同
物体的动能应该与物体的速度有关。 结论:
不同小球从斜面上同一高度滚下对纸盒 做的功 不同
结论: 物体的动能应该与质量有关。
实验表明: 质量越大,速度越大,物体所具有的动能也就越大。
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, 如图所示。当m位移s1=8m时撤去推力F,试问: 还能滑多远?(g取10m/s2)
分析:物体m所受重力G、支持力N、推力F、滑动摩擦力f均 为恒力,因此物体做匀加速直线运动;撤去F后,物体做匀减速 直线运动.因此,可用牛顿定律和匀变速直线运动规律求解. 物体在动力F和阻力f作用下运动时,G和N不做功,F做正功, f做负功,因此,也可以用动能定理求解.

k
WF + Wf = E kt - E k0
2 Fs1 + ( - f)·(s1 + s2 ) = mv 2 / 2 mv t 0 /2
Fs1 - f(s1 + s2 ) = 0 - 0
Fs1 fs1 s2 = = 4m f

课件19:7.7动能和动能定理

课件19:7.7动能和动能定理
1
2
mv
初态和末态的表达式均为“ 2
动能
1
2
mv
”,这个“
2
1
2
E k mv
2
”代表什么?
1
1
2
W mv2 mv12
2
2
上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的,若做功过程对应一个
曲线运动的路径,该结论还成立吗?
O
简化
1
1
W mv22 mv12
1
2
2
2
2
1
mgh
mv22
变化,F是变力。对小球,由动能定理可得:WF-mg(l-lcos θ)=0,则WF=mgl(1-cos θ)。
T
谢谢观看
HANK YOU!
第七章 机械能守恒定律
7 动能和动能定理
新课导入
这些物体动能变化的原因是什么?动能如何定量表述?
外力做功
动能的变化
课堂探究
v1
情景1
FN F
G
v1
f
v2
F
总相同的恒力F 的作用下发生一段位移l,速度由v1增
加到v2。试寻求这个过程中外力做的功与动能的关系。
l
v2
情景2
FN F
G
l
光滑水平面上,质量为m的物体,在与运动方向
(2)对研究对象进行受力分析。
(3)写出该过程中合力做的功或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。如果研究过程
中物体的受力情况有变化,要分别写出在各个阶段中力做的功。
(4)写出物体的初、末动能。
(5)按照动能定理列式并求解。
例3
如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h,与水平面间的

高中物理【动能和动能定理】优秀课件

高中物理【动能和动能定理】优秀课件

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。
解析:由于发动机功率恒定,则经过时间 t,发动机所做的功为 W=Pt, 故 A 正确;当速度达到最大值 vm 时,有 P=Fvm=Ffvm,所以汽车的牵 引力在这段时间内做的功也等于 Pt=Ffvmt,但不能根据初速度求解发动 机做的功,故 B 错误,C 正确;汽车从速度 v0 到最大速度 vm 的过程中, 由动能定理可知 W-Ffs=12mvm2-12mv02,解得 W=Ffs+12mvm2-12mv02, 故 D 错误。
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[名师点评] 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,求出外力做功的 代数和。 (3)明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2。 (4)列出动能定理的方程W=Ek2-Ek1,结合其他必要的解题方程求解并 验算。
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。

物理人教版(2019)必修第二册8.3动能和动能定理(共29张ppt)

物理人教版(2019)必修第二册8.3动能和动能定理(共29张ppt)

典例解析
N
v0=0m/s f
F
v=80m/s
G l=2.5×103m
方法一:利用牛顿第二定律和运动学公式 解:设飞机做匀加速直线运动,受到重力、支持力、牵引力和阻力作用
根据牛顿第二定律:F合=F-kmg=ma 由v2-0=2al得:a=v2/2l 由以上两式得:F=1.04×105N
典例解析 v0=0m/s f
重力势能mgh 弹性势能kx2/2 动能表达式?
第一部分 动能的表达式
情景一
在光滑水平面上质量为m的物体,在与运动方向总相同的恒力F的作 用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中外 力做的功与v1、v2的关系?
v1
情景1
FN F
G
l
v2 F
情景一
W Fl
v1
情景1
动能定理
4.实质:动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态在空间上 的累积效果。
5.适用范围:动能定理是物体在恒力作用下,并且做直线运动的情况下 得到的,当物体受到变力作用,或者做曲线运动时,可以采用把整个过 程分成许多小段,也能得到动能定理。
典例解析
【例题1】一架喷气式飞机,质量m =7.0×104kg,起飞过程中从静止开始 滑跑.。当位移l达到2.5×103m时,速度达到起飞速度 v =80m/s,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。
第二部分 动能定理
动能定理
1.内容:外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:W=Ek2-Ek1 如果物体受到几个力的共同作用,W即为合力做的功,它等于各个
力做功的代数和。 3.物理意义:动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化 之间的关系,即若合外力做正功,物体的动能增加,若合外力做负功, 物体的动能减小,做了多少功,动能就变化多少。

动能和动能定理_PPT课件

动能和动能定理_PPT课件
答案 2cMosv22θ2+kMgH(cot θ1-cot θ2)
题型三 “分析法”的应用——求解多过程问题 1.分析法:将未知推演还原为已知的思维方法,用分析法
研究问题时,需要把问题化整为零,然后逐步引向待求 量.具体地说也就是从题意要求的待求量出发,然后按 一定的逻辑思维顺序逐步分析、推演,直到待求量完全 可以用已知量表达为止.因此,分析法是从未知到已知, 从整体到局部的思维过程. 2.分析法的三个方面: (1)在空间分布上可以把整体分解为各个部分:如力学中 的隔离,电路的分解等; (2)在时间上把事物发展的全过程分解为各个阶段:如运 动过程可分解为性质不同的各个阶段; (3)对复杂的整体进行各种因素、各个方面和属性的分析.
答案 A
考点二 对动能定理的理解 1.公式中的 W 是指物体所受合外力的功. 2.公式中 ΔEk 的正、负表示的意义:(1)ΔEk>0 表示动能增
加;(2)ΔEk<0 表示动能减少;(3)ΔEk=0 表示动能不变. 3.公式中等号的意义
(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等 量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功, 进而求得某一力的功. (2)单位相同:国际单位都是焦耳. (3)因果关系:合外力的功是物体动能变化的原因.
滑的水平管道、一段光滑的竖直管道组成,“200”管道和
“9”管道两者间有一小缝隙 P,
现让质量 m=0.5 kg 的闪光小球(可视为质点)从距 A 点高 H=2.4 m 处自由下落,并由 A 点进入轨道 AB,已知小 球到达缝隙 P 时的速率为 v=8 m/s,g 取 10 m/s2.求: (1)小球通过粗糙管道过程中克服摩擦阻力做的功; (2)小球通过“9”管道的最高点 N 时对轨道的作用力; (3)小球从 C 点离开“9”管道之后做平抛运动的水平位 移.

高中物理【动能和动能定理】优质课件

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3.(多选)如图 8.3-6 所示,质量为 m 的小车在水平恒力 F 的推
动下,从山坡(粗糙)底部 A 处由静止开始运动至高为 h 的坡
顶 B,获得的速度为 v,A、B 之间的水平距车克服重力所做的功是 mgh
B.合外力对小车做的功是12mv2
图 8.3-3 提示:高速列车加速出站时合外力做正功,动能增大;减速进站时合外
力做负功,动能减小。
主题探究一 动能和动能定理的理解
[问题驱动] 如图 8.3-4 甲所示,是古代战争中攻击城门的战车,战车上装有一根质量 很大的圆木,有很多士兵推着以很大的速度撞击城门,能比较容易地将城门 撞破;如图 8.3-4 乙所示,人用铁锤打击石头;如图 8.3-4 丙所示,一辆汽车 正在加速上坡。
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,运动的物体都具有动能,故A 正确;动能不可能为负值,故B错误;由于速度是矢量,当方向变化时, 若其大小不变,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,故D错误。 答案:AC
解题指导 根据动能定理,分别列出公式中等号左侧的功和等号右侧初末状 态的动能,即可求解得到需要的物理量的值。
[解析] 汽车制动时,阻力对汽车做负功, 有 W=-fs=-0.5mgs。 汽车的动能减小至 0,根据动能定理 W=Ek2-Ek1, 有-0.5mgs=0-12mvmax2。 汽车制动后滑行的距离
图8.3-7
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功 W; (2)舰载机刚进入 BC 时,飞行员受到竖直向上的压力 FN 多大。
解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时

动能和动能定理课件

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物体在下滑过程中受到的弹力在发生变化,即使物体与 曲面间的动摩擦因数μ各处是一样的,物体受到的摩擦力 也是变力.求变力做的功时,无法应用W=Fs求解,只 能把变力做的功用符号Wf表示,应用动能定理求解,这 是求变力做功的方法之一.
疑难突破4 动能定理和图象的综合应用
利用物体的运动图象可以了解物体的运动情况,要特别 注意图象的形状、交点、截距、斜率、面积等信息.动 能定理经常和图象问题综合起来,分析时一定要弄清图 象的物理意义,并结合相应的物理情境,选择合理的规 律求解.
(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数. (2)物体第5次经过B点时的速度. (3)物体最后停止的位置(距B点多少米).
图7-7-2
解析 (1)由动能定理得 -mg(h-H)-μmgsBC=0-12mv21, 解得 μ=0.5. (2)物体第 5 次经过 B 点时,物体在 BC 上滑动了 4 次,由动 能定理得 mgH-μmg·4sBC=12mv22-12mv12, 解得 v2=4 11 m/s≈13.3 m/s.
(1)选取研究对象,明确并分析运动过程①②分全阶过段程
(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,确定求总功的思路,求出总功.
(3)明确过程始、末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列方程W=Ek2-Ek1,必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解.
2.求合力做功的方法 表达式W=ΔEk中的W为外力对物体做的总功.
W=Ek2-Ek1=12mvm2 -0=12×2.0×103×102 J=1.0×105 J
答案 (1)F1=2.2×104 N F2=1.8×104 N (2)Δv1=0.50 m/s v2=1.5 m/s (3)P=2.0×105 W W=1.0×105 J
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这就是动能定理
一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上
滑跑的路程为 s 时,达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平
均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F 。
N
v
m
v0=0
牵引力F
f
跑道上滑行的位移 s
G 1 确定研究对象:
2 对飞机受力分析:
3 分析各力的做功情况:
重力、支持力不做功;牵引力F 做正功;阻力 f 做负功
动能和动能定理
功和能
能量: 一个物体能够对外做功,它就具有了能量。 。
功是能量转化的量度。做了多少功就有多少能
功: 量发生转化。做功是实现能量转化的必由之途 。
猴子从树上 掉下来


重力球重重力重对力猴对子小做球正功
动 球
势力

能势 做正功 能
能能
小球从光滑 斜面滚下来
一、 什么是动能?
初中我们已经接触过这个概念:
物体由于 运动 而具有的能量,叫做 动能 。 物体的动能跟物体的 质量 和 速度 有关。
让我们回顾一下初中做过的实验:
实 运动的物体能够 做功 ,它们具有动能 。
验 表 明
运动物体的 质量 越大、速度 它们的 动能 就越大!
越大,
二、如何定量地表示动能?
V0=0
a
Vt
F
S
一架飞机在跑道上起飞的过程中(如果不考虑阻力), 是牵引力使飞机不断加速运动;
4 考查初、末状态的动能:
一开始飞机静止,初动能为0 ;加速到能起飞时,末动能为 1 mv2
5 应用动能定理建立方程: Fs fs 1 mv2 0
2
2
一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上 滑跑的路程为 s 时,达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平 均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力。
也是焦耳。
定义了动能的表达式,再来研究我们刚才推出式子
W
Fs
1 2
mv22
1 2
mv12
外力做的功
上式表明:
末态动能
初态动能
外力对物体所做的功等于物体动能的变化
如果物体同时受到几个力的作用,上式可写成:
W合 EK 2 EK 2 EK
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。
N
v
m
v0=0
牵引力F
f
跑道上滑行的位移 s
本题也G可用动力学、运动学的公式来解:
设飞机的牵引力为恒力,据牛顿第二定律:F f ma
据初速度为0 的匀加速直线运动规律:v 2 0 2as
将(1)代入(2)得: v2 2 F f s 化简上式:Fs fs 1 mv2 0 m
2
两种解法,殊途同归,用动能定理思路明快,而且飞机的牵引 力不一定是恒力。动能定理可用于变力做功的问题,这是它最 大的优越性!
A.2:3;
B.3:2;
C.4:9;
D.9:4
解析:由Ek= P 2 2m
可知,动量大小相等的物体,其动能与它们的质量 成反比,因此动能的比应为3:2.
本课小结


因果 关系
功 合外力的 W =
Fs
过程量
动能
Δ EK
1 mv2 2
状态量
动能定理(标量式)
1 2
mv22
1 2
mv12
力的空间累积效应
(环境影响) (自身变化)
课堂练习
1、一辆汽车当它的速度为 v 时,踩死刹车 后可以滑动s。那么当它的速度为 2v 时,踩 死刹车后能滑动多远呢?
解析:假设车与路面之间的摩擦力为恒力。由动能定理 可知,摩擦力做的负功应该等于汽车动能的损失量,
速度越来越大,动能越来越大,速度达到一个值,即可收起 起落架,腾空而起……..
燃料 内能
牵引力对飞机做正功
飞机 动能
我们可以用做功的多少, 来定量地确定动能。
物体的质量为m,初速度为V1,在与运动方向相同的恒力F的作用下,
发生一段位移s,速度增加到了V2。
V1 m
F
s
V2 m
恒力 F 对物体 M 做了多少功: W = F s
即:
fs 0 1 mv2
2
fs=0 1 m(2v)2 2
s=4s
2、平直公路上质量为m的汽车以恒定功率行驶,设
它受到的阻力是一定的,在车速从v0达到最大值vm的 过程中经时间为t,通过的路程为s,则汽车在此过程

(A C D)
A. 汽车的加速度不断减小
B. 发动机的功率为
vm vm2 v02
2vmt s v0
C. 平均速率 s/t > (v0+vm) / 2
D. 克服阻力的功为 m vm2 v02 s
2vmt s
提示: 由动能定理 Pt – fs =1/2m(vm2 - v02 )

f=F=P/vm 联列解之
3、动量大小相等的两个物体,其质量之比为2:3,
则其动能之比为
( B)

请大家把这个功的表达式,用上学期学过的动力学、运动学公 式展开、整理、化简………看看能得到什么结果?
W
Fs
1 2
mv22
1 2
mv12
恒力F做的功 等于 1 mv2 这个物理量的变化 2
动能
物体的动能等于物体质量与其
速度的平方乘积的一半。
EK
1 mv2 2
J
Kg ( m / s ) 2
推推看:
动能是标量,与功的单位相同,
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