人教版高一物理必修第二册说课课件 第八章 第3节 动能和动能定理
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人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理
-
s。
(2)“粘壶战术”是让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰,即到达对方冰壶
处速度为0,由动能定理得
1
-μ1mg(s-d)-μ2mgd=0- 0 2
2
解得d=10 m。
对点演练
3.(2023广东潮州高一期末)“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动。“滑滑梯”
可简化为如图所示的模型,斜面AB倾角θ=37°,AD高h=2.4 m,C点处有墙壁。
为圆垒大本营,AB为投掷线。比赛时,在圆垒圆心附近有对方的冰壶,冰壶
队采用“粘壶战术”,即让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰。运动员在
投掷线AB处将冰壶以v0=2 m/s的初速度向圆垒圆心滑出,已知对方冰壶到
AB线的距离为30 m,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,若用毛刷擦冰面
后动摩擦因数减少至μ2=0.004,g取10 m/s2。
(1)运动员若不用毛刷擦冰面,求冰壶能
滑行的最长时间;
(2)要使“粘壶战术”成功,求运动员用毛
刷擦冰面的距离。
答案 (1)25 s
(2)10 m
解析 (1)根据牛顿第二定律,运动员若不用毛刷擦冰面,冰壶运动的加速度
为μ1mg=ma
解得a=μ1g=0.08 m/s2
冰壶能滑行ห้องสมุดไป่ตู้最长时间
0-0
t= =25
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
物体由于运动而具有的能量
一、动能的表达式
1 2
mv
2
。
2.单位:国际单位为 焦耳
1.表达式:Ek=
,符号为 J 。
与功的单位相同
3.标矢性:动能是 标 量,只有 大小
,没有方向。
s。
(2)“粘壶战术”是让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰,即到达对方冰壶
处速度为0,由动能定理得
1
-μ1mg(s-d)-μ2mgd=0- 0 2
2
解得d=10 m。
对点演练
3.(2023广东潮州高一期末)“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动。“滑滑梯”
可简化为如图所示的模型,斜面AB倾角θ=37°,AD高h=2.4 m,C点处有墙壁。
为圆垒大本营,AB为投掷线。比赛时,在圆垒圆心附近有对方的冰壶,冰壶
队采用“粘壶战术”,即让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰。运动员在
投掷线AB处将冰壶以v0=2 m/s的初速度向圆垒圆心滑出,已知对方冰壶到
AB线的距离为30 m,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,若用毛刷擦冰面
后动摩擦因数减少至μ2=0.004,g取10 m/s2。
(1)运动员若不用毛刷擦冰面,求冰壶能
滑行的最长时间;
(2)要使“粘壶战术”成功,求运动员用毛
刷擦冰面的距离。
答案 (1)25 s
(2)10 m
解析 (1)根据牛顿第二定律,运动员若不用毛刷擦冰面,冰壶运动的加速度
为μ1mg=ma
解得a=μ1g=0.08 m/s2
冰壶能滑行ห้องสมุดไป่ตู้最长时间
0-0
t= =25
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
物体由于运动而具有的能量
一、动能的表达式
1 2
mv
2
。
2.单位:国际单位为 焦耳
1.表达式:Ek=
,符号为 J 。
与功的单位相同
3.标矢性:动能是 标 量,只有 大小
,没有方向。
人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理 (3)
对于整个过程,由动能定理得mgh-Ffs=0
解得 s= h=7×2 m=14 m。
随堂训练
1.(多选)关于动能,下列说法正确的是(
对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对
每个子过程应用动能定理列式,并联立求解。
2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做
功情况,确定整个过程中合力做的总功,然后确定整个过程的
初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解。
当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、更
知,其合力做的功一定等于其动能的增量,选项 D 正确。
规律总结 1.合力做功一定等于物体动能的变化量,与物体
受力情况无关。
2.求某个不易判断对应位移的力做的功或变力做的功时,可
以根据动能定理求解。
学以致用
1.如图所示,质量为m'的木块静止在光滑的水平面上,质量为
m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,并最终留在木块中与
决实际问题。
知识概览
课前•基础认知
一、动能的表达式
1.表达式:Ek=
2
mv
。
2.单位:与功的单位相同,在国际单位制中为 焦耳 。1
J=1 kg·m2·s-2。
3.动能的特点。
(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。
−
。
说明:①式中W为 合力做的功 ,它等于各力做功的
代数和 。
②不涉及物体运动过程中的加速度和时间,也不涉及中间过
程,处理问题比较方便。
解得 s= h=7×2 m=14 m。
随堂训练
1.(多选)关于动能,下列说法正确的是(
对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对
每个子过程应用动能定理列式,并联立求解。
2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做
功情况,确定整个过程中合力做的总功,然后确定整个过程的
初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解。
当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单、更
知,其合力做的功一定等于其动能的增量,选项 D 正确。
规律总结 1.合力做功一定等于物体动能的变化量,与物体
受力情况无关。
2.求某个不易判断对应位移的力做的功或变力做的功时,可
以根据动能定理求解。
学以致用
1.如图所示,质量为m'的木块静止在光滑的水平面上,质量为
m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,并最终留在木块中与
决实际问题。
知识概览
课前•基础认知
一、动能的表达式
1.表达式:Ek=
2
mv
。
2.单位:与功的单位相同,在国际单位制中为 焦耳 。1
J=1 kg·m2·s-2。
3.动能的特点。
(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。
−
。
说明:①式中W为 合力做的功 ,它等于各力做功的
代数和 。
②不涉及物体运动过程中的加速度和时间,也不涉及中间过
程,处理问题比较方便。
物理人教版必修第二册83《动能和动能定理》(共23张ppt)
②动能定理法 W合 Ek Ek末 Ek初
Fl kmgl 1 mv2 0
2
总结：动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的 初末状态有关。在处理物理问题时，应优先考虑应用动能定理。
“三 同”
a 、力对“物体”做功与“物体”动能变化中”物体”要相同，即同一物体
b、由于
W Fs
(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．( √ )
例2．在高h＝6 m的某一高度处，有一质量m＝1 kg的物体自 由落下，物体落地时的速度大小为10 m/s，则物体在下落过程 中克服空气阻力做的功为________J．(g取10 m/s2)
W克f＝10 J
总结动能的“四性”
(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)状态性：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。
(3)标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。 (4)瞬时性：动能具有瞬时性，与某一时刻或某一位置的速率相对应。
合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力做 功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程, 转化了多少由合外力做了多少功来度量。
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.
②既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 ③既适用于单一运动过程，也适用于运动的全过程。 ④动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系.一般 以地面为参考系.
地面为参考系.
对动能定理的理解： 合力对物体做的功的理解
W合
=
1 2
mv22 －
高中物理人教版(新教材)必修第二册教学课件：第八章机械能守恒定律 第3节动能和动能定理(共35张PPT)
拓展应用
【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹 穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的 瞬间速度约为900m/s，穿出苹果瞬间的速 度约为为800m/s，子弹的质量约为20g ， 在苹果中穿行的路径约为10cm。试估算子 弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？
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动能的特点
（1）动能与速度
①动能或速度都与参考系的选取有关，即速度
或动能具有相对性；
②动能与速度都是状态量，具有瞬时性；
v2 F
若地面粗糙，物体所受摩擦力恒为f， 这个过程中外力做的功与动能的关系又 会如何？
理论探究
v1 情景1
FNF
Gl
v2 F
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
1．外力对物体做的功是多大？ 2．物体的加速度是多大？ 3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？ 4．结合上述三式能推导出什么关系式？
第3节 动能和动能定理
感知动能 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
理论探究
v1 情景1
FNF Gl
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
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。试 寻求这个过程中外力做的功与动能的关 系。
【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹 穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的 瞬间速度约为900m/s，穿出苹果瞬间的速 度约为为800m/s，子弹的质量约为20g ， 在苹果中穿行的路径约为10cm。试估算子 弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？
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动能的特点
（1）动能与速度
①动能或速度都与参考系的选取有关，即速度
或动能具有相对性；
②动能与速度都是状态量，具有瞬时性；
v2 F
若地面粗糙，物体所受摩擦力恒为f， 这个过程中外力做的功与动能的关系又 会如何？
理论探究
v1 情景1
FNF
Gl
v2 F
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
1．外力对物体做的功是多大？ 2．物体的加速度是多大？ 3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？ 4．结合上述三式能推导出什么关系式？
第3节 动能和动能定理
感知动能 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
理论探究
v1 情景1
FNF Gl
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
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。试 寻求这个过程中外力做的功与动能的关 系。
人教版高一物理必修第二册说课优秀课件 第八章 第3节 动能和动能定理 PPT(共21张)
课标要求
第 3 节 动能和动能定理
1．知道动能的定义和表达式。 2．理解动能定理的含义，会推导动能定理。 3．能用动能定理进行相关分析和计算。
1．填一填 (1)动能定理推导 设某物体的质量为 m，在与运动方向相同的恒力 F 的作用 下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2(如图)。
在这个过程中，恒力 F 做的功：W＝Fl， 由牛顿第二定律得：F＝ma。 由运动学公式可得：l＝v22－ 2av12， 将 F、l 表达式代入 W＝Fl 中可得： W＝12mv22－12mv12。
D．阻力对小车做的功是12mv2＋mgh－Fx
[解析] 小车克服重力做功 W＝mgh，A 正确；由动能定理 可知，小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量，即 W 合＝ ΔEk＝12mv2，B 正确；由动能定理可知，W 合＝W 推＋W 重＋W 阻＝ 12mv2，所以推力做的功 W 推＝12mv2－W 阻－W 重＝12mv2＋mgh－ W 阻，C 错误；阻力对小车做的功 W 阻＝12mv2－W 推－W 重＝12mv2 ＋mgh－Fx，D 正确。
[典例1] [多选]如图所示，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 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g。下列说法正
确的是
()
A．小车克服重力所做的功是 mgh
B．合外力对小车做的功是12mv2
C．推力对小车做的功是12mv2＋mgh
2．[多选]一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平 面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回
的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动能
第 3 节 动能和动能定理
1．知道动能的定义和表达式。 2．理解动能定理的含义，会推导动能定理。 3．能用动能定理进行相关分析和计算。
1．填一填 (1)动能定理推导 设某物体的质量为 m，在与运动方向相同的恒力 F 的作用 下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2(如图)。
在这个过程中，恒力 F 做的功：W＝Fl， 由牛顿第二定律得：F＝ma。 由运动学公式可得：l＝v22－ 2av12， 将 F、l 表达式代入 W＝Fl 中可得： W＝12mv22－12mv12。
D．阻力对小车做的功是12mv2＋mgh－Fx
[解析] 小车克服重力做功 W＝mgh，A 正确；由动能定理 可知，小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量，即 W 合＝ ΔEk＝12mv2，B 正确；由动能定理可知，W 合＝W 推＋W 重＋W 阻＝ 12mv2，所以推力做的功 W 推＝12mv2－W 阻－W 重＝12mv2＋mgh－ W 阻，C 错误；阻力对小车做的功 W 阻＝12mv2－W 推－W 重＝12mv2 ＋mgh－Fx，D 正确。
[典例1] [多选]如图所示，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 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g。下列说法正
确的是
()
A．小车克服重力所做的功是 mgh
B．合外力对小车做的功是12mv2
C．推力对小车做的功是12mv2＋mgh
2．[多选]一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平 面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回
的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动能
物理人教版必修第二册8.3动能和动能定理(共38张ppt)
2
2
W总 = Ek2 - Ek1
3、应用动能定理解题步骤:
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求解。
4
课堂练习
1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑
内容：力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中动
能的变化量。
对应着一
这一过程始末状态
个过程
动能的变化量
W总
合力做的功
Ek2
末状态动能
Ek1
初状态动能
2
动能定理
对动能定理中“=”的理解
(1)等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
(2)单位相同:国际单位都是焦耳。
(3)因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力
N
f
上滑过程：- mgsin 37ºs–f s = 0– m v02/2
下滑过程： mgsin 37ºs–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
1
动能
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1
增加到 v2，如图所示，水平面光滑.推导出力 F 对物体做功的表达式。
已知量：v1、v2 和 m.
v2
v1
F
1．外力对物体做的功是多大？
l
2．物体的加速度是多大？
2
W总 = Ek2 - Ek1
3、应用动能定理解题步骤:
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求解。
4
课堂练习
1.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑
内容：力在一个过程中对物体所做的总功,等于物体在这个过程中动
能的变化量。
对应着一
这一过程始末状态
个过程
动能的变化量
W总
合力做的功
Ek2
末状态动能
Ek1
初状态动能
2
动能定理
对动能定理中“=”的理解
(1)等值关系:某物体的动能变化量总等于合力对它做的功。
(2)单位相同:国际单位都是焦耳。
(3)因果关系:合力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合外力
N
f
上滑过程：- mgsin 37ºs–f s = 0– m v02/2
下滑过程： mgsin 37ºs–f s = m（v0/2 ）2/2– 0
全过程：–2 f s = m（v0/2 ）2/2– m v02/2
第八章 机械能守恒定律
8.3 动能和动能定理
1
动能
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1
增加到 v2，如图所示，水平面光滑.推导出力 F 对物体做功的表达式。
已知量：v1、v2 和 m.
v2
v1
F
1．外力对物体做的功是多大？
l
2．物体的加速度是多大？
人教版高中物理必修第二册精品课件 第八章 机械能守恒定律 06-3 动能和动能定理
一、动能（物体由于运动而具有的能量）的表达式
.
.
.
.
焦中对物体做的功，等于物体在这个过程（动能定理对应一段过
.
.
程）中_动__能__的__变__化___。
曲线
变力
要点深化·提能力
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：动能是表示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。
第八章 机械能守恒定律
3 动能和动能定理
学习目标
学科核心素养
1.通过力对物体做功的分析确定动 物理观念：从感性上认识动能——运动物体具有
能的表达式，加深对功能关系的理 的能量，并自主生成动能概念，形成能量观念。
解。
科学思维：进一步固化实验是检验理论正确性的
2.能够从功的表达式、牛顿第二定 科学思想，并在过程中体会实验验证方法。
B
C
要点二 动能定理的简单应用
说明：对全过程列方程时，关键是分清整个过程哪些力做功，且各个力做功应与位移 对应，并确定初、末状态的动能。
A
B
D
（1）小车运动的最大速度的大小；
（2）机器人对小车和货物做的功； （3）小车在这段时间内的位移大小。
律与运动学公式中推导动能定理。 科学探究：通过动能概念的形成和动能定理的建
3.理解动能定理。能用动能定理解 立过程，体会科学猜想和科学论证的方法。
释生产生活中的现象或者解决实际 科学态度与责任：通过动能定理的应用教学培养
问题。
学生从物理走向社会的责任。
要点一 对动能和动能定理的理解 知识必备·固基础
物理人教版必修第二册8.3动能和动能定理动能定理的应用共18张ppt
－ mg ＝ ma ， 所 以 Ff ＝ mg ＋ ma ＝ h ·mg ＝ 0.02
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度
×2×10 N＝2 020 N.
方法二 应用动能定理分段求解
设铅球自由下落到沙面时的速度为 v，由动能定理得
1 2
mgH＝2mv －0，
设铅球在沙中受到的平均阻力大小为 Ff，
1 2
故只有C正确。
【练习】如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的
A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块
，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面
上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25
，g取10 m/s2，试求：
(1)滑块运动到A处的速度大小；
1 2
1
Ffx＝ mvA－0 即 2mg×2－0.5mg×1－0.25mg×4＝ mv 解得 vA＝5 2 m/s
2
2
1 2
(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理得：－mgLsin 30°＝0－ mvA 解得：L＝5 m
2
所以滑块冲上斜面 AB 的长度 L＝5 m
答案 (1)5 2 m/s (2)5 m
)
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体的速度变化越大,其动能变化一定也越大
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
能仅是速度的方向变化,物体的动能
可能不变。
6
7
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度
新教材人教版高中物理必修第二册 8-3动能和动能定理 教学课件
第十三页，共四十页。
【例1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静 止开始滑跑。当位移 l达到 2.5×103 m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 ，g
取 10 m/s2，1求飞机平均牵引力的大小。 50
第十四页，共四十页。
2.动能的定义式： 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）v具有相对性，所以Ek也具有相对性。
解题时我们要以地面为参考系。即v是相对地面的速度。
第五页，共四十页。
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验 卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速 度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
第十六页，共四十页。
【题后反思】从这个例题可以看出，动能定理不涉及物 体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较 方便。在应用动能定理时还应该注意到，力对物体做的功可 以为正值，也可以为负值。合力做正功时，物体的动能增加； 合力做负功时，物体的动能减少。
第十七页，共四十页。
【例2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。
第二页，共四十页。
新课导入
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大， 速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越 来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的 功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
第三页，共四十页。
新课讲解
动能的表达式
因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际的力
【例1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静 止开始滑跑。当位移 l达到 2.5×103 m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 ，g
取 10 m/s2，1求飞机平均牵引力的大小。 50
第十四页，共四十页。
2.动能的定义式： 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）v具有相对性，所以Ek也具有相对性。
解题时我们要以地面为参考系。即v是相对地面的速度。
第五页，共四十页。
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验 卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速 度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
第十六页，共四十页。
【题后反思】从这个例题可以看出，动能定理不涉及物 体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较 方便。在应用动能定理时还应该注意到，力对物体做的功可 以为正值，也可以为负值。合力做正功时，物体的动能增加； 合力做负功时，物体的动能减少。
第十七页，共四十页。
【例2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。
第二页，共四十页。
新课导入
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大， 速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越 来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的 功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
第三页，共四十页。
新课讲解
动能的表达式
因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际的力
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。
物理人教版(2019)必修第二册8.3动能和动能定理(共32张ppt)
8.3 10 3 N
2l
2
H
mg
D
T合
A
E
mg
F
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3×103
Ｎ
08.
应用动能定理的解题步骤
高中物理必修第二册课件
1. 认真审题，确定研究对象。
2.通过受力分析和运动分析对物理情景进行分析，画出物体运
动的示意图。
3.确定研究过程及始末状态，分析该过程中各力做的功及始末
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，方向都与
竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面
砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg， g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
问题探究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。试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
2
2
v
v
速度与位移的关系式： l 2 1
2a
v22 - v12
得： WF＝Fl =ma×
2a
整理得： WF 1 mv22 - 1 mv12
2
根据动能定
理
由于
W Ek 2 Ek 1
Fl
,有
1 2
mv 0
2பைடு நூலகம்
1
F F牵 - F阻，F阻 kmg, k
50
把数值代入后得到 F牵 1.04 105 N
2l
2
H
mg
D
T合
A
E
mg
F
重物落地时的速度大小为2.5 ｍ/s，对地面的平均冲击力的大小为8.3×103
Ｎ
08.
应用动能定理的解题步骤
高中物理必修第二册课件
1. 认真审题，确定研究对象。
2.通过受力分析和运动分析对物理情景进行分析，画出物体运
动的示意图。
3.确定研究过程及始末状态，分析该过程中各力做的功及始末
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，方向都与
竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面
砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg， g取10 m/s2， cos 37°＝0.8。求：
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
问题探究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。试求这个过程中合外力做的功。
【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma
2
2
v
v
速度与位移的关系式： l 2 1
2a
v22 - v12
得： WF＝Fl =ma×
2a
整理得： WF 1 mv22 - 1 mv12
2
根据动能定
理
由于
W Ek 2 Ek 1
Fl
,有
1 2
mv 0
2பைடு நூலகம்
1
F F牵 - F阻，F阻 kmg, k
50
把数值代入后得到 F牵 1.04 105 N
人教版教材高中物理必修2第8章第3节动能和动能定课件
=
v
2 2
-
v12
2a
W＝FL =ma×
v
2 2
-
v
2 1
2a
整理后得： W=12mv22-12m1v2
从
上
式
可
以
看
出，“
1 2
mv
“2 很
可
能
是
一
个
具
有特定意义的物
理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体
做的功。
新知讲解
（1）动能表达式
在物理学中就用 “ 1 mv 2 ”这个量表示物体的动能。 2
新知讲解
如图所示，在整个过程中，牵引力对飞机做正功、阻力做负功。由于飞
机的位移和所受阻力已知，因而可以求得牵引力的大小。
v
F阻
F牵
o
l
x
解: 以飞机为研究对象， 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机
的初动能Ek1 ＝0，末动能
EK2
=
1 mv2 2
，合力 F 做的功
W ＝ Fl
新知讲解
根据动能定理:W ＝ Ek2 － Ek1 有:
这个关系表明，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。这个结论叫作动能定理。
说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
新知讲解
2、动能定理理解 （1）动能定理的的研究对象既可以是单一物体也可以看成是单一物体 的物体系。 （2）动能定理主要用于解决:变力做功、曲线运动和多过程的动力学 问题. （3）动能定理的实质说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来 实现的。
人教版高一物理必修第二册：8.3 动能和动能定理(共17张PPT)
１．质量为５００g的物体，原来速度为２m／s，
受到一个与运动方向相同的Ｆ＝４N的力的作用， 发生的位移Ｓ＝２m/s，物体的末动能是多大？
２．质量为２g的子弹，以３００m/s的速度水平 射入厚度为５cm的木板，射穿后速度变为１００ m/s，求，子弹在射穿木板的过程中受到的阻力所 做的功．
３．以１０m/s的速度竖直上抛一质量为２kg的物 体，不计空气阻力，求物体从抛出到落回抛出点的 过程中，重力所做的功．
实验：（研究动能与速度、质量的关系）
实验结论： 物体的质量越大，速度
越大，它的动能就越大。
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教学过程：
练习：☺
关于功和能，下列说法正确的是：（ B C）
A、功和能是两个相同的概念，所以他们的 单位相同。
B、做功的过程就是能量从一种形式转化为 另一种形式的过程。
动能的表达式：EK=½ mV2
即：物体的动能等于物体 质量与物体速度的二次方的 乘积的一半。
1、动能是标量。2、动能的单位是焦耳。
例1：
我国第一颗人造卫星的质量是173Kg,轨道 速度是7.2m/s，求它的动能。
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受到一个与运动方向相同的Ｆ＝４N的力的作用， 发生的位移Ｓ＝２m/s，物体的末动能是多大？
２．质量为２g的子弹，以３００m/s的速度水平 射入厚度为５cm的木板，射穿后速度变为１００ m/s，求，子弹在射穿木板的过程中受到的阻力所 做的功．
３．以１０m/s的速度竖直上抛一质量为２kg的物 体，不计空气阻力，求物体从抛出到落回抛出点的 过程中，重力所做的功．
实验：（研究动能与速度、质量的关系）
实验结论： 物体的质量越大，速度
越大，它的动能就越大。
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教学过程：
练习：☺
关于功和能，下列说法正确的是：（ B C）
A、功和能是两个相同的概念，所以他们的 单位相同。
B、做功的过程就是能量从一种形式转化为 另一种形式的过程。
动能的表达式：EK=½ mV2
即：物体的动能等于物体 质量与物体速度的二次方的 乘积的一半。
1、动能是标量。2、动能的单位是焦耳。
例1：
我国第一颗人造卫星的质量是173Kg,轨道 速度是7.2m/s，求它的动能。
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高中物理人教版必修第二册教学课件：第八章机械能守恒定律第3节动能和动能定理
常考题型
题组一 对动能和动能变化量的理解 动能的特点
（1）动能与速度
题1 关于动能的理解，下列说法AC正确的是（①动能）或速度都与参考系的选取有关，即速度
A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，或动运能具有相对性；
动物体都具有动能
②动能与速度都是状态量，具有瞬时性；
B.公式Ek= mv2中，v是物体相对于地面的速③度速，度是矢量，动能是标量：
W12m22v12m12v
v1 情景1
FNF Gl
v1 情景2
f FNF f Gl
v2 F
ห้องสมุดไป่ตู้
WFFl 12m22v12m12v
v2 F
W总F-lfl12m22v12m12v
W12m22v12m12v
初态和末态的表达式12均m为v 2“
“
”代表什么？
动能
Ek
1 mv2 2
1 2
”mv，2 这个
W12m22v12m12v
状态要一致。
（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
（2）对研究对象进行受力
【解】 （1）起飞时飞机的动能为：
Ek=
1 2
Mv2
=
1 2
×4.0×104×602
J=7.2×107
J。
（2）根据动能定理得：FL=Ek-0，
解得：F=
Ek L
=
7.2107 1.6103
N
=4.5×104
题组四 用动能定理解决变力做功问题
题7［2019·北京师大附中高一期末］［多选］质量为m的汽车在平直公路上行驶
P和汽车所受阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大
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[典例2] 如图所示是公路上的“避险车 道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供 下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量 m＝2.0×103 kg 的汽车沿下坡行驶，当驾驶 员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数 v1＝ 36 km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行 l＝350 m、下降高度 h＝ 50 m 时到达“避险车道”，此时速度表示数 v2＝72 km/h。(g＝10 m/s2)
适用 条件
只能研究物体在恒力作用下 做直线运动的情况
对于物体在恒力或变力 作用下做直线运动或曲 线运动均适用
应用 要考虑运动过程的每一个细 只考虑各力的做功情况
方法 节
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，对物及加速度、时间，不涉及矢量 运算，运算简单，不易出错
2．[多选]一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平 面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回
的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动能
变化分别是 A．Δv＝10 m/s C．ΔEk＝1 J
B．Δv＝0 D．ΔEk＝0
()
解析：小球速度变化 Δv＝v2－v1＝5 m/s－(－5 m/s)＝10 m/s， 小球动能的变化量 ΔEk＝12mv22－12mv12＝0。故 A、D 正确。
课标要求
第 3 节 动能和动能定理
1．知道动能的定义和表达式。 2．理解动能定理的含义，会推导动能定理。 3．能用动能定理进行相关分析和计算。
1．填一填 (1)动能定理推导 设某物体的质量为 m，在与运动方向相同的恒力 F 的作用 下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2(如图)。
在这个过程中，恒力 F 做的功：W＝Fl， 由牛顿第二定律得：F＝ma。 由运动学公式可得：l＝v22－ 2av12， 将 F、l 表达式代入 W＝Fl 中可得： W＝12mv22－12mv12。
[对点练清]
1．[多选]关于动能，下列说法正确的是
()
A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动
的物体都具有动能
B．公式 Ek＝12mv2 中，速度 v 是物体相对于地面的速度，且 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
[典例1] [多选]如图所示，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 之间的水平距离为 x，重力加速度为 g。下列说法正
确的是
()
A．小车克服重力所做的功是 mgh
B．合外力对小车做的功是12mv2
C．推力对小车做的功是12mv2＋mgh
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，故 A 正确；Ek＝12mv2 中速度 v 与参考系的选取有关， 但参考系不一定是地面，故 B 错误；速度是矢量，当其只有方 向发生变化时，动能不变化，此时物体不处于平衡状态，一定 质量的物体，动能变化时，其速度大小一定变化，即速度一定 变化，故 C 正确，D 错误。 答案：AC
答案：AD
3．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
()
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 解析：力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力
D．阻力对小车做的功是12mv2＋mgh－Fx
[解析] 小车克服重力做功 W＝mgh，A 正确；由动能定理 可知，小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量，即 W 合＝ ΔEk＝12mv2，B 正确；由动能定理可知，W 合＝W 推＋W 重＋W 阻＝ 12mv2，所以推力做的功 W 推＝12mv2－W 阻－W 重＝12mv2＋mgh－ W 阻，C 错误；阻力对小车做的功 W 阻＝12mv2－W 推－W 重＝12mv2 ＋mgh－Fx，D 正确。
(2)动能
①表达式：Ek＝12mv2。
②单位：动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际 单位制中是 焦耳。
(3)动能定理的描述：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 。
(4)动能定理的适用范围： 既适用于恒力 做功，又适用于变力 做功，既适用于直线 运 动，又适用于曲线 运动。
2．判一判
(1)一个物体的动能与参考系的选取有关。
√ ()
(2)物体的速度发生变化时，合外力做功一定不为零。 (× )
(3)合外力做功不等于零时，物体的动能一定变化。 (√ )
3．想一想
高速列车出站时加速，进站时减速，这两个过程合外力分
别做什么功，列车的动能如何变化？
提示：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。
动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系。 关系
动能是标量，速度是矢量。当动能发生变化时，物体 变化
的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时， 关系
可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变。
3．对动能定理的理解 (1)表达式 W＝ΔEk 中的 W 为外力对物体做的总功。 (2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系。 ①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功。 ②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因， 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 化了多少由合力做的功来度量。
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。物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度
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。
动能定理的应用 [学透用活]
1．应用动能定理解题的基本思路
2．动能定理的优越性
牛顿运动定律
动能定理
对动能及动能定理的理解
[学透用活]
1．动能的“三性”
相对性 标量性 状态量
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。
动能是标量，没有方向。
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。
2．动能与速度的三种关系
数值 关系 Ek＝12 mv2，同一物体，速度v越大，动能Ek越大。 瞬时