高中物理 第四章 机械能和能源 第4节 动能 动能定理课件 教科版必修2.pptx
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高中物理教科版必修2课件：第4章4.动能 动能定理1
4.动能
动能定理
-1-
4.动能
动能定理
目标导航
定位方向
知识梳理
构建体系
重难聚焦
释疑解惑
典例透析
思维突破
1.理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算.
2.理解动能定理的推导过程.
3.知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算.
4.会用动能定理解决力学问题,掌握动能定理解题的步骤.
-2-
4.动能
知识梳理
题,用动能定理也可以求解,并且更为简捷
-8-
4.动能
探究一
动能定理
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构建体系
重难聚焦
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释疑解惑
释疑解惑
典例透析
思维突破
探究二
(1)确定研究对象和研究过程
(2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研
究对象的力都要分析,含重力)
(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功
解题
(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分
步骤
别写出该力在各个阶段做的功
(4)写出物体的初、末动能(注意动能变化量是末动能减初动
能)
(5)按照动能定理列式求解
-9-
4.动能
动能定理
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典例透析
典例透析
思维突破
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【例1】 (多选)一物体做变速运动时,下列说法正确的有 (
W=
ΔEk
动能定理
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动能定理
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4.动能
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1.理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算.
2.理解动能定理的推导过程.
3.知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算.
4.会用动能定理解决力学问题,掌握动能定理解题的步骤.
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4.动能
知识梳理
题,用动能定理也可以求解,并且更为简捷
-8-
4.动能
探究一
动能定理
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探究二
(1)确定研究对象和研究过程
(2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研
究对象的力都要分析,含重力)
(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功
解题
(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分
步骤
别写出该力在各个阶段做的功
(4)写出物体的初、末动能(注意动能变化量是末动能减初动
能)
(5)按照动能定理列式求解
-9-
4.动能
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【例1】 (多选)一物体做变速运动时,下列说法正确的有 (
W=
ΔEk
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教科版高一物理必修二第四章 机械能和能源 4. 动能 动能定理教学课件 (共13张PPT)
对球做的功是(A ) A.50J B.10000J C.100J D.20000J
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
10
1.动能：
Ek
1 2
mv 2
2.动能定理：
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
3.动能定理的适用范围
作业：P71，1—3题
x
由以上三式可得功与质 量和速度的关系
6
2.动能的表达式
国际单位是焦耳(J)
动能是标量 动能是一个状态量
二、合外力做功与动能变化的关系
理论推导不仅找到了动能的表达式为 Ek
更重要的是我们发现了一个等量关系：
1 2
mv2
即 合外力所做的功等于物体动能的变化
W Ek2 Ek1 Ek
如果这个关系在任何时候都成立，那么意味着我们发现了一个可以指导我
欢迎来到我的课堂
1
第4节. 动能 动能定理
2
龙卷风
3
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
4
猜想：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法 来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
?
W Ek
实验表明：在误差允许内 ，合外力所做的功总 等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理。
3.动能定理公式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
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
10
1.动能：
Ek
1 2
mv 2
2.动能定理：
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化
3.动能定理的适用范围
作业：P71，1—3题
x
由以上三式可得功与质 量和速度的关系
6
2.动能的表达式
国际单位是焦耳(J)
动能是标量 动能是一个状态量
二、合外力做功与动能变化的关系
理论推导不仅找到了动能的表达式为 Ek
更重要的是我们发现了一个等量关系：
1 2
mv2
即 合外力所做的功等于物体动能的变化
W Ek2 Ek1 Ek
如果这个关系在任何时候都成立，那么意味着我们发现了一个可以指导我
欢迎来到我的课堂
1
第4节. 动能 动能定理
2
龙卷风
3
一、动能
1.定义：物体由于运动而 具有的能量叫动能
4
猜想：动能与那些因素有关？
速度、质量
演示实验：探究动能与速度和质量的关系
当有多个因素影响物理量时，采用控制变量法 来研究问题，即
V相同时，研究动能与质量的关系 M相同时，研究动能与速度的关系
?
W Ek
实验表明：在误差允许内 ，合外力所做的功总 等于物体动能的变化，这一关系称为动能定理。
3.动能定理公式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W总
1 2
mv
2 2
1 2
mv12
高中物理 第4章 机械能和能源 4 动能 动能定理课件 教科版必修2
3．动能定理与牛顿运动定律的比较
牛顿运动定律
动能定理
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
适用条件
只能研究在恒力作用下物 体做直线运动
对于物体在恒力或变力作 用下，物体做直线或曲线 运动均适用
要考虑运动过程的每一个 应用方法 细节，结合运动学公式解
题
只考虑各力的做功情况及 初、末状态的动能
知 识 点 一
学
4．动能 动能定理
业 分
层
测
评
知 识 点 二
学习目标
1.理解动能概念，知道动能表达式 的由来． 2．会推导动能定理，理解动能定 理的含义．(重点) 3．掌握动能定理，能运用动能定 理解决力学问题．(重点、难点)
知识脉络
动能
[先填空] 1．定义 物体由于 运动而具有的能量．
2．表达式 Ek＝ 12mv2 . (1)表达式中的速度是 瞬时速度． (2)动能是 标量(“标量”或“矢量”)，是 状态(“状态”或“过程”)量． 3．单位 与功的单位相同，国际单位为 焦耳． 1 J＝ 1 kg·m2·s－. 2
运算方法
矢量运算
1．关于动能的概念，下列说法中正确的是( ) A．物体由于运动而具有的能叫做动能 B．运动物体具有的能叫动能 C．运动物体的质量越大，其动能一定越大 D．速度较大的物体，具有的动能一定较大
【解析】 物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种 能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝12mv2可知，动能既与 m有关，又与v有关，C、D均错．
度是矢量，故D正确，C错． 【答案】 D
3．(多选)下列方法能使汽车的动能变为原来的2倍的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍 C．质量减半，速度增大到原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的2倍 【解析】 根据Ek＝12mv2，可以判断，A、D错误，B、C正确． 【答案】 BC
高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理课件教科版必修2
解析:动能 Ek= mv ,所以质量 m 不变,速度 v 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 增大
2
1
2
为原来的 4 倍,A 错误;当速度不变,质量 m 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 也增大 为原来的 2 倍,B 正确;若质量减半,速度增大为原来的 4 倍,则动能增大为原来 的 8 倍,C 错误;速度 v 减半,质量增大为原来的 4 倍,则 Ek′= ×4m( ) =
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.
二、动能定理 1.内容:合外力所做的功等于物体动能的变化,这一关系称为动能定理.
1 1
2.表达式:W=Ek2-Ek1= m v 2 2 - m v 1 2 ,Ek2 表示物体的
2 2
末动能
,Ek1 表示物体的
初动能
,W 表示
)
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,受力一定为零
〚思路点拨〛 (1)对于不同参考系,同一运动物体的速度大小是不同的, 其动能大小是不同的. (2)速度是矢量,速度变化时可能是大小不变,只有方向变化.动能是标量, 动能不变时速度的大小一定不变,但速度方向可能变化.
2 2 1 2 1 v
2
mv2=Ek,即动能不变,D 正确.
要点二 动能定理的理解及其应用 【问题导学】 物体动能的改变量一定大于零吗?举例说明.
答案:不一定.如列车加速出站时合外力做正功,动能增大,动能的改变量 大于零;列车减速进站时合外力做负功,动能减小,动能改变量小于零.
高中物理第四章机械能和能源第4节动能动能定理课件教科教科高一物理课件
第二十九页，共五十页。
解析：选 AC．设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度 为 h2，从静止释放到第一次碰撞后运动到高度 h2 的过程中， 由动能定理有 mg(h－h2)－f(h＋h2)＝0，解得：h2＝mmgg－ ＋ffh ＝5 m，选项 A 正确；对小球运动的全过程，由动能定理可 得，mgh－fs 总＝0，解得 s 总＝mfgh＝30 m，选项 C 正确．
第四章 机械能和能源(néngyuán)
第 4 节 动能 动能定理
12/11/2021
第一页，共五十页。
第四章 机械能和能源(néngyuán)
1．明确动能的表达式及含义． 2．能理解和推导 动能定理．(重点) 3．掌握动能定理及其应用．(重点＋难点)
12/11/2021
第二页，共五十页。
一、动能 1．定义：物体由于__运__动__而具有的能量． 2．表达式：Ek＝___12_m__v_2 _． 3．单位：与功的单位相同，国际单位为__焦__耳__． 1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2． 4．标量：没有方向．Ek≥0，即动能总为非负值．
等号右 边意义
动能的增量
重力(弹性)势能的减少量
功能关 合外力做功引起的是物体动能的变化，重力做功引起
系实质
的是重力势能的变化，功是能量转化的量度
12/11/2021
第十一页，共五十页。
2．应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象和研究过程． (2)对研究对象进行受力分析． (3)写出该过程中合外力做的功，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受力情况有变化，要分别 写出该力在各个阶段做的功． (4)写出物体的初、末动能． (5)按照动能定理列式求解．
12/11/2021
解析：选 AC．设小球与地面第一次碰撞后向上运动的高度 为 h2，从静止释放到第一次碰撞后运动到高度 h2 的过程中， 由动能定理有 mg(h－h2)－f(h＋h2)＝0，解得：h2＝mmgg－ ＋ffh ＝5 m，选项 A 正确；对小球运动的全过程，由动能定理可 得，mgh－fs 总＝0，解得 s 总＝mfgh＝30 m，选项 C 正确．
第四章 机械能和能源(néngyuán)
第 4 节 动能 动能定理
12/11/2021
第一页，共五十页。
第四章 机械能和能源(néngyuán)
1．明确动能的表达式及含义． 2．能理解和推导 动能定理．(重点) 3．掌握动能定理及其应用．(重点＋难点)
12/11/2021
第二页，共五十页。
一、动能 1．定义：物体由于__运__动__而具有的能量． 2．表达式：Ek＝___12_m__v_2 _． 3．单位：与功的单位相同，国际单位为__焦__耳__． 1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2． 4．标量：没有方向．Ek≥0，即动能总为非负值．
等号右 边意义
动能的增量
重力(弹性)势能的减少量
功能关 合外力做功引起的是物体动能的变化，重力做功引起
系实质
的是重力势能的变化，功是能量转化的量度
12/11/2021
第十一页，共五十页。
2．应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象和研究过程． (2)对研究对象进行受力分析． (3)写出该过程中合外力做的功，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受力情况有变化，要分别 写出该力在各个阶段做的功． (4)写出物体的初、末动能． (5)按照动能定理列式求解．
12/11/2021
高中物理第四章机械能和能源4动能动能定理课件教科必修2
第四章 机械能和能源
目标定位
动能 动能定理
1.理解动能的概念，掌握其表达式. 2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解 动能定理的物理意义. 3.能应用动能定理解决简单的问题.
知识探究
自我检测Βιβλιοθήκη 一、动能问题设计知识探究
1.如图1所示，质量为m的物体在恒力F的作用下向前运动了
一段距离，速度由v1增加到v2.试求力F对物体做的功.
答案 W＝Fx＝Fv22－ 2av21＝Fv22－Fv21
＝12mv22－21mv21
2m
图1
2.类比重力做功与重力势能变化的关系，你得到什么启示？
答案 WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等
于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于
某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表示的能量叫做动能.
延伸思考
动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推 导出来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能 定理是否成立？ 答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时，可将运动过 程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的都是恒 力，运动的轨迹为直线，同样可推导出动能定理的表达式.
三、应用动能定理解题的优点及步骤 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外力做的功，无需关心中间运动过程的 细节，而且功和能都是标量，无方向性，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.
二、动能定理 1.内容：合外力所做的功等于物体 动能的变化，这一关系称
为动能定理. 2.表达式：W＝Ek2－Ek1＝ 12mv22－12mv21 ＝ΔEk. (1)Ek2＝21mv22表示一个过程的末动能， Ek1＝12mv21表示这个过程的初动能.
目标定位
动能 动能定理
1.理解动能的概念，掌握其表达式. 2.能用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解 动能定理的物理意义. 3.能应用动能定理解决简单的问题.
知识探究
自我检测Βιβλιοθήκη 一、动能问题设计知识探究
1.如图1所示，质量为m的物体在恒力F的作用下向前运动了
一段距离，速度由v1增加到v2.试求力F对物体做的功.
答案 W＝Fx＝Fv22－ 2av21＝Fv22－Fv21
＝12mv22－21mv21
2m
图1
2.类比重力做功与重力势能变化的关系，你得到什么启示？
答案 WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等
于物体重力势能的变化.类比可知力F所做的功也可能等于
某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表示的能量叫做动能.
延伸思考
动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推 导出来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能 定理是否成立？ 答案 成立.在物体受变力作用且做曲线运动时，可将运动过 程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的都是恒 力，运动的轨迹为直线，同样可推导出动能定理的表达式.
三、应用动能定理解题的优点及步骤 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外力做的功，无需关心中间运动过程的 细节，而且功和能都是标量，无方向性，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.
二、动能定理 1.内容：合外力所做的功等于物体 动能的变化，这一关系称
为动能定理. 2.表达式：W＝Ek2－Ek1＝ 12mv22－12mv21 ＝ΔEk. (1)Ek2＝21mv22表示一个过程的末动能， Ek1＝12mv21表示这个过程的初动能.
新教科版高一物理必修二课件4.4 动能 动能定理 (共19张PPT)
•
随
堂
练 习
关于动能的理解，下列说法正
确的是：
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、物体的加速度为零，其动能不变 E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹的切
线方向
若质量为20g子弹速度为800m/s，则质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能 与子弹动能相同？
WFx vF22合v12F2faxmaW合12mv2212mv12
二、实验探究合外力做功与物体动能变化的关系
实验设计
如何测质量？ 如何测合力F？
如何测瞬时速度？
二、动能定理
1、内容：合外力所做的功（外力做功的代数和） 等于物体动能的变化
2、表达式：W＝mv22/2－mv12/2 改
W＝Ek2－Ek1 = △EK 写
例、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： A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功
例题、为了安全，在公路上行驶的汽车间应保
持必要的距离。已知某高速公路的最高限速 v=120Km/h,假设前方的车辆突然停止，后车司
机发现这一情况，从发现情况到进行制动操作， 汽车通过的位移为17m，制动时汽车受到的阻 力为其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力的0.5倍，该高速公路上汽车间的距 离至少应为多大？（g=10m/s2）
第四章 机械能和能源
4动能 动能定理
学习目标
1．经历动能表达式的建立过程，理解动 能的概念及其表达式。 2．理解动能定理的物理意义，能推导动 能定理，会用实验验证动能定理。 3．会用动能定理解释生活和生产中的现 象。
随
堂
练 习
关于动能的理解，下列说法正
确的是：
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、物体的加速度为零，其动能不变 E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹的切
线方向
若质量为20g子弹速度为800m/s，则质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能 与子弹动能相同？
WFx vF22合v12F2faxmaW合12mv2212mv12
二、实验探究合外力做功与物体动能变化的关系
实验设计
如何测质量？ 如何测合力F？
如何测瞬时速度？
二、动能定理
1、内容：合外力所做的功（外力做功的代数和） 等于物体动能的变化
2、表达式：W＝mv22/2－mv12/2 改
W＝Ek2－Ek1 = △EK 写
例、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： A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功
例题、为了安全，在公路上行驶的汽车间应保
持必要的距离。已知某高速公路的最高限速 v=120Km/h,假设前方的车辆突然停止，后车司
机发现这一情况，从发现情况到进行制动操作， 汽车通过的位移为17m，制动时汽车受到的阻 力为其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力的0.5倍，该高速公路上汽车间的距 离至少应为多大？（g=10m/s2）
第四章 机械能和能源
4动能 动能定理
学习目标
1．经历动能表达式的建立过程，理解动 能的概念及其表达式。 2．理解动能定理的物理意义，能推导动 能定理，会用实验验证动能定理。 3．会用动能定理解释生活和生产中的现 象。
新教科版高中物理必修2第四章第4节动能 动能定理(18张ppt)
mv
2 0
2l
1、动能
EK
1 mv2 2
物体的动能等于物体质量与物体 速度大小的二次方乘积的一半。
2、动能定理： W E K 2 E K 1 W合EK
合外力所做的功等于物体动能的变化。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 2:17:40 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
mg
v=60m/s
v0=0m/s f
N F
v=60m/s
mg s=5.3×102m
解法一：飞机做匀加速直线运动，受力分析如图所示，
其合力为： F合Fkmg
①
根据牛顿第二定律得: F合 ma
②
由运动学公式得： v2 v02 2as
新教科版高中物理必修2 4.4 动能 动能定理 (共15张PPT)
二.合外力做功和物体动能的变化:
W1 2m2v2 1 2m1v2
WEk2Ek1
WEK
结论：合外力做功等于物体动能变化:
验证合力做功等于动能变化量
OA
B
C
D
E
EKB= WBC= △EkBC =
EKC= WCD= △EkCD =
EKD= WDE= △EkDE =
EKE=
结论： 在误差允许范围内： W= △Ek
动能定理表达式：
W12m2v2 12m1v2
合外力对物体做功等于物体动能的变化.
⑴合外力对物体做正功,物体动能增加，合 外力做的功等于物体动能的增加量.
W总Ek
W总0 Ek 0 Ek2Ek1
⑵合外力对物体做负功,物体的动能减小物 体对外做的功等于物体动能的减少量.
W 总 E k E k2 E k 1
第4章 机械能和能源
第4节 动能 动能定理
一.动能 物体由于运动具有的能叫做
动能.
动能的表达式推导：
情景：在粗糙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F的 作用下发生一段位移L，速度由v1增加v2， 求这个过程中合外力所做的功。
练习、改变汽车的质量和速度，都能
使汽车的动能发生变化，在下面几种
Ek1＝0
Ek
＝1 22
mv2
F mg
W 总 ＝ Ek2Ek1
(Ff)l1m2v0 2
Fm2vf 1.8104N 2l来自小结：1. 动能：
E
k
1 m v2 2
2. 动能定理：
W总1 2m2v2 1 2m1v2
外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
扩展：
用动能定理只注重物体的初末状态 动能,不注重物体运动状态的变化 细节.对过程只关心力做功,不关心 其他问题.如不涉及物体运动过程 的加速度和时间,因此用它解决问 题较方便.
新科教版必修2第四章机械能和能源第四节《动能 动能定理》课件(总共34张ppt)
活 动 研究合外力做功和动能变化之间的关系
O
A
B
C
D
E
F
G
15.50cm 21.60cm 28.61cm
36.70cm
45.75cm
55.75cm
66.77cm
已知：相邻两计数点的时间间隔为0.1s， 木块所受拉力为0.2N，小车的质量为200g，计
算合力做的功和小车的动能变化，填入表格
O—B O—C O—D O—E O—F
解（1）由
1 2 Ek mv 得 2
1
1 Ek 2 10 2 J 100J 在A点时的动能为： 2 1 在B点时的动能为： Ek 2 20 2 J 400J 2
2
（2）从A到B动能的变化量为：
ΔEk Ek2 Ek1 300J
（3）由
W F S 得， AB过程重力做功为： W FS Gh 2 10 15J 300J
ห้องสมุดไป่ตู้：f做功为： F做功为：
W1 fS W2 FS
①
∴外力对物体做的总功为：
W合 W1 W2 (F f) S F合 S
牛顿第二定律： F合 ma ②
2 2 2 1
v v 运动学公式：S ③ 2a 1 2 1 2 由① ② ③ 得： W合 mv 2 mv1 Ek Ek 2 2
对动能定理的理解
＞ Ek1 1.W合＞0， Ek2 __ ＜ Ek1 2.W合＜0， Ek2 __
， ，
＞ 0 汽车启动 △ Ek ——
＜ 0 汽车刹车 △ Ek ——
讨论交流3：
1，利用动能定理 W Ek2 Ek1 Ek 说明合 外力所做的功的正负与物体动能变化的关系。 2，动能定理为我们计算力所做的功提供了新 的方法，用 W合 Ek2 Ek1 计算功和用 W Fx cos 计算功有什么不同？
教科版高中物理必修第二册精品课件 第四章 机械能及其守恒定律 3 动能 动能定理
2.对动能定理的几点说明
(1)动能定理的表达式是一个标量式,不能在某方向上应用动能定理,动能
没有负值,但动能的变化ΔEk有正负之分。
(2)一些变力做功,不能用W=Fxcos α求解,应当善于运用动能定理。若整个
过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可以考虑分段计算,又可以对
整个过程分析。只要求出过程中各力做功的多少和正负即可用动能定理
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
过程中速度的变化和动能的变化分别是(
AD
)
A.Δv=10 m/s
B.Δv=0
C.ΔEk=1 J
D.ΔEk=0
解析 速度是矢量,故Δv=v2-v1=5 m/s-(-5 m/s)=10 m/s。而动能是标量,初、
末状态的速度大小相等,故动能相等,因此ΔEk=0,选项A、D正确。
有一定的初速度,减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力,A错误,C正
确。若纸带右端与小车相连,小车一直做加速运动,说明可能平衡摩擦力时,
倾角太大,B正确,D错误。
2.(2022四川成都新都一中高一期末)某实验小组用如图甲所示的装置“研究合外
力做功与动能变化的关系”。实验中将木板的一端垫高平衡小车受到的摩擦力,
【方法突破】
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。
(1)理论推导:如图所示,在光滑的水平面上,一个质量为m的物体在恒定拉
教科版高中物理必修二 第4章第4节动能 动能定理(共30张PPT)
3.误差分析 4.实验结论 在误差允许范围内，合外力做的功等于
物体动能的变化量。即：W＝Ek2－Ek1 =△EK
三、动能定理
1、内容：
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。
2、表达式：
W 总1 2m2 v 2 1 2m1 v 2
W 总 E k2 E k1 E k
随 堂
关于动能的理解，以下说法正确的选项是：
练
BCDF
习 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、物体的加速度(合外力〕为零，其动能
不变
E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹
的切线方向
F、假设运动物体所受合外力不为零，那么
练习
假设质量为20g子弹速度为800m/s，那么质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能与子 弹动能相同？
Ek弹
1 2
m弹v弹 2
210.028002J6.1 43 0J
Байду номын сангаас
Ek人21m人v人 2＝Ek弹
v人
2Ek弹 m 人
26.413 01m 6/s 50
例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
〔2〕分析物体的受力，明确各力做功 的情况，并确定外力所做的总功；
〔3〕分析物体的运动，明确物体的初、 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；
动能定理与牛顿第二定律
〔1〕牛顿第二定律是矢量式，反映的是力 与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中总 功与始末状态动能变化的关系。
物体动能的变化量。即：W＝Ek2－Ek1 =△EK
三、动能定理
1、内容：
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。
2、表达式：
W 总1 2m2 v 2 1 2m1 v 2
W 总 E k2 E k1 E k
随 堂
关于动能的理解，以下说法正确的选项是：
练
BCDF
习 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、物体的加速度(合外力〕为零，其动能
不变
E、做曲线运动的物体，其动能方向为轨迹
的切线方向
F、假设运动物体所受合外力不为零，那么
练习
假设质量为20g子弹速度为800m/s，那么质 量为50kg的人以多大的速度奔跑，才能与子 弹动能相同？
Ek弹
1 2
m弹v弹 2
210.028002J6.1 43 0J
Байду номын сангаас
Ek人21m人v人 2＝Ek弹
v人
2Ek弹 m 人
26.413 01m 6/s 50
例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
〔2〕分析物体的受力，明确各力做功 的情况，并确定外力所做的总功；
〔3〕分析物体的运动，明确物体的初、 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；
动能定理与牛顿第二定律
〔1〕牛顿第二定律是矢量式，反映的是力 与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中总 功与始末状态动能变化的关系。
高中物理第四章机械能和能源4课时1动能动能定理课件教科版必修2
针对训练1 (多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉 它们在水平面上从静止开始运动相同的距离x.如图3所示，甲在光滑水平面 上，乙在粗糙水平面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙 两物体获得的动能的说法中正确的是
A.力F对甲物体做功多
√C.甲物体获得的动能比乙大
图3
√ B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多
D.甲、乙两个物体获得2 一列车的质量是5.0×105 kg，在平直的轨道上以额定功率 3 000 kW加速行驶，当速率由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时， 共用了2 min，设列车所受阻力恒定，则： (1)列车所受的阻力多大？
的变化.类比可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化.我们把
1 2
mv2表
示的能量叫做动能.
答案
知识深化
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. 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.
因为动能为标量，速度为矢量，故速度相同的物体，如果质量相等，那
么它们的动能也相等，反之则不成立，B正确，C错误.
解析
答案
规律总结
动能与速度的三种关系 1.数值关系：Ek＝ 12mv，2 m不变时，速度v越大，动能Ek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.
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第4节 动能 动能定理
1
自主学习 课堂探究 达标测评
2
自主学习
(教师参考) 目标导航
重点:动能定理的应用 难点:动能定理的理解
课前预习·感悟新知
3
情境链接 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战机着地时,动能怎么变化?合力做什么功?增加阻拦索的原因是 什么? 信息 1.合力做正功,战机的速度增大,动能增大. 2.合力做负功,战机的速度减小,动能减小.增加阻拦索能使战机动能迅速 减小 .
12
(教师备用)
例1-1:(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,
则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是(
)
AD
A.Δv=10 m/s
B.Δv=0
C.ΔEk=1 J
D.ΔEk=0
解析:速度是矢量,故Δv=v2-v1=5 m/s-(-5 m/s)=10 m/s.而动能是标 量,初末状态的速度大小相等,故动能相等,因此ΔEk=0.故选项A,D正确.
13
〚针对训练1-1〛 (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( BD ) A.质量不变,速度增大到原来的2倍,则动能增大为原来的2倍 B.速度不变,质量增大到原来的2倍,则动能增大为原来的2倍 C.质量减半,速度增大到原来的4倍,则动能增大为原来的2倍 D.速度减半,质量增大到原来的4倍,则动能不变
2
2
1 mv2=Ek,即动能不变,D 正确. 2
15
要点二 动能定理的理解及其应用 【问题导学】 物体动能的改变量一定大于零吗?举例说明. 答案:不一定.如列车加速出站时合外力做正功,动能增大,动能的改变量 大于零;列车减速进站时合外力做负功,动能减小,动能改变量小于零.
16
【要点归纳】 1.动能定理的物理意义 合外力做功是引起物体动能变化的原因,动能变化的多少要靠合外力做功 的数值来量度,动能定理反映了合外力做功过程的实质是其他形式的能和 动能的相互转化. 2.解题步骤 (1)选取研究对象,明确它的运动过程. (2)分析物体的受力,明确各力的做功情况. (3)确定初、末状态及对应的初、末状态的动能. (4)应用动能定理列出方程. (5)求解并进行检验.
14
解析:动能 Ek= 1 mv2,所以质量 m 不变,速度 v 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 增大 2
为原来的 4 倍,A 错误;当速度不变,质量 m 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 也增大 为原来的 2 倍,B 正确;若质量减半,速度增大为原来的 4 倍,则动能增大为原来
的 8 倍,C 错误;速度 v 减半,质量增大为原来的 4 倍,则 Ek′= 1 ×4m( v )2=
9
【典例1】 (多选)关于对动能的理解,下列说法正确的是( ABC ) 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,受力一定为零
5
二、动能定理 1.内容:合外力所做的功等于物体动能的变化,这一关系称为动能定理.
2.表达式:W=Ek2-Ek1=
1 2
m
v22
-
1 2
m
v12
,Ek2 表示物体的
末动能 ,Ek1 表示物体的
初动能 ,W 表示 合外力 所做的功,或者说是物体所受所有外力对物体做功
的代数和.
想一想 动能定理与牛顿第二定律的适用情况有什么不同? 答案:牛顿第二定律只能用于物体合外力恒定做直线运动的情况,而动能 定理既适用于恒力也适用于变力,既适用于直线运动也适用于曲线运动的 情况.
〚思路点拨〛 (1)对于不同参考系,同一运动物体的速度大小是不同的,其 动能大小是不同的. (2)速度是矢量,速度变化时可能是大小不变,只有方向变化.动能是标量,动 能不变时速度的大小一定不变,但速度方向可能变化.
10
解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都有动能,A正 确;由于Ek= 1mv2,而v与参考系的选取有关,所以B正确;由于速度为矢量, 当方向变化时2 ,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,但物体受力并不为零,D错误.
4
教材梳理
一、动能
1.定义:物理学中把物体由于 运动 而具有的能量叫做动能.
2.表达式:Ek=
1 mv2 2
.
3.单位:在国际单位制中,动能的单位是 焦耳 ,符号是J.
想一想 动能与速度的变化有什么关系? 答案: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.
6
思考判断
1.速度大的物体动能也大.( ) 2.物体的速度加倍,它的动能也加倍.( ) 3.两质量相同的物体,动能相同,速度一定相同.( ) 4.做匀速圆周运动的物体,速度改变,动能不变.( ) 5.合外力做功不等于零,物体的动能一定变化.( ) 6.物体的动能增加,合外力做正功.( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√
7
课堂探究
核心导学·要点探究
要点一 对动能的理解 【问题导学】 质量一定的物体的动能发生变化时,速度一定变化吗?物体的速度发生变化 时,动能一定变化吗?
答案:质量一定的物体动能发生变化时,其速度一定随之变化;物体的速 度发生变化时(如匀速圆周运动),其动能不一定发生变化.
8
【要点归纳】 对动能的理解 (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.
11
误区警示 动能认识的几个误区 (1)质量一定的物体,速度变化,动能不一定变化.物体速度的变化可以是速 度大小变化,也可以是速度方向变化,物体的速度只有方向变化时,动能不变 化,如匀速圆周运动. (2)合外力不为零,动能不一定变化.有很多同学错误的认为合外力不为零, 动能就一定变化,这种认识是错误的,如做匀速圆周运动的物体,合外力不为 零,但动能不变化. (3)动能是相对的.同一个物体的速度选取不同的参考系是不同的,因此动 能是不同的.
1
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2
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(教师参考) 目标导航
重点:动能定理的应用 难点:动能定理的理解
课前预习·感悟新知
3
情境链接 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战机着地时,动能怎么变化?合力做什么功?增加阻拦索的原因是 什么? 信息 1.合力做正功,战机的速度增大,动能增大. 2.合力做负功,战机的速度减小,动能减小.增加阻拦索能使战机动能迅速 减小 .
12
(教师备用)
例1-1:(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,
则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是(
)
AD
A.Δv=10 m/s
B.Δv=0
C.ΔEk=1 J
D.ΔEk=0
解析:速度是矢量,故Δv=v2-v1=5 m/s-(-5 m/s)=10 m/s.而动能是标 量,初末状态的速度大小相等,故动能相等,因此ΔEk=0.故选项A,D正确.
13
〚针对训练1-1〛 (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( BD ) A.质量不变,速度增大到原来的2倍,则动能增大为原来的2倍 B.速度不变,质量增大到原来的2倍,则动能增大为原来的2倍 C.质量减半,速度增大到原来的4倍,则动能增大为原来的2倍 D.速度减半,质量增大到原来的4倍,则动能不变
2
2
1 mv2=Ek,即动能不变,D 正确. 2
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要点二 动能定理的理解及其应用 【问题导学】 物体动能的改变量一定大于零吗?举例说明. 答案:不一定.如列车加速出站时合外力做正功,动能增大,动能的改变量 大于零;列车减速进站时合外力做负功,动能减小,动能改变量小于零.
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【要点归纳】 1.动能定理的物理意义 合外力做功是引起物体动能变化的原因,动能变化的多少要靠合外力做功 的数值来量度,动能定理反映了合外力做功过程的实质是其他形式的能和 动能的相互转化. 2.解题步骤 (1)选取研究对象,明确它的运动过程. (2)分析物体的受力,明确各力的做功情况. (3)确定初、末状态及对应的初、末状态的动能. (4)应用动能定理列出方程. (5)求解并进行检验.
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解析:动能 Ek= 1 mv2,所以质量 m 不变,速度 v 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 增大 2
为原来的 4 倍,A 错误;当速度不变,质量 m 增大为原来的 2 倍时,动能 Ek 也增大 为原来的 2 倍,B 正确;若质量减半,速度增大为原来的 4 倍,则动能增大为原来
的 8 倍,C 错误;速度 v 减半,质量增大为原来的 4 倍,则 Ek′= 1 ×4m( v )2=
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【典例1】 (多选)关于对动能的理解,下列说法正确的是( ABC ) 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,受力一定为零
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二、动能定理 1.内容:合外力所做的功等于物体动能的变化,这一关系称为动能定理.
2.表达式:W=Ek2-Ek1=
1 2
m
v22
-
1 2
m
v12
,Ek2 表示物体的
末动能 ,Ek1 表示物体的
初动能 ,W 表示 合外力 所做的功,或者说是物体所受所有外力对物体做功
的代数和.
想一想 动能定理与牛顿第二定律的适用情况有什么不同? 答案:牛顿第二定律只能用于物体合外力恒定做直线运动的情况,而动能 定理既适用于恒力也适用于变力,既适用于直线运动也适用于曲线运动的 情况.
〚思路点拨〛 (1)对于不同参考系,同一运动物体的速度大小是不同的,其 动能大小是不同的. (2)速度是矢量,速度变化时可能是大小不变,只有方向变化.动能是标量,动 能不变时速度的大小一定不变,但速度方向可能变化.
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解析:动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都有动能,A正 确;由于Ek= 1mv2,而v与参考系的选取有关,所以B正确;由于速度为矢量, 当方向变化时2 ,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,但物体受力并不为零,D错误.
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教材梳理
一、动能
1.定义:物理学中把物体由于 运动 而具有的能量叫做动能.
2.表达式:Ek=
1 mv2 2
.
3.单位:在国际单位制中,动能的单位是 焦耳 ,符号是J.
想一想 动能与速度的变化有什么关系? 答案: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.
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思考判断
1.速度大的物体动能也大.( ) 2.物体的速度加倍,它的动能也加倍.( ) 3.两质量相同的物体,动能相同,速度一定相同.( ) 4.做匀速圆周运动的物体,速度改变,动能不变.( ) 5.合外力做功不等于零,物体的动能一定变化.( ) 6.物体的动能增加,合外力做正功.( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√
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课堂探究
核心导学·要点探究
要点一 对动能的理解 【问题导学】 质量一定的物体的动能发生变化时,速度一定变化吗?物体的速度发生变化 时,动能一定变化吗?
答案:质量一定的物体动能发生变化时,其速度一定随之变化;物体的速 度发生变化时(如匀速圆周运动),其动能不一定发生变化.
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【要点归纳】 对动能的理解 (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.
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误区警示 动能认识的几个误区 (1)质量一定的物体,速度变化,动能不一定变化.物体速度的变化可以是速 度大小变化,也可以是速度方向变化,物体的速度只有方向变化时,动能不变 化,如匀速圆周运动. (2)合外力不为零,动能不一定变化.有很多同学错误的认为合外力不为零, 动能就一定变化,这种认识是错误的,如做匀速圆周运动的物体,合外力不为 零,但动能不变化. (3)动能是相对的.同一个物体的速度选取不同的参考系是不同的,因此动 能是不同的.