动能定理实验优秀课件
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实验5 探究动能定理 (共51张PPT)
【答案】 (1)减小 B 的质量；增加细线的长度(或增大 A 的质量；降低 B 的 起始高度) (2)见解析图 (3)0.4 (4)偏大
[规律总结] 本题中需要通过画出 sh 图象，根据 sh 图象的斜率求解动摩擦因数．本题 中要对两个物体分过程分别应用动能定理，不能对整体全过程应用动能定理．因 为运动 h 后，M 碰地瞬间，M 的能量有损失．
(2)在实验过程中小明取多条完全相同的橡皮筋进行实验，第 1 次将 1 条橡 皮筋挂在小车上，由某一位置释放，将橡皮筋对小车所做的功记为 1W；第 2 次 将两条橡皮筋并在一起挂在小车上，并由同一位置释放，将橡皮筋对小车所做 的功记为 2W；第 3 次将三条橡皮筋并在一起挂在小车上，并由同一位置释放， 将橡皮筋对小车所做的功记为 3W„„橡皮筋与小车作用结束后的速度可通过打 点计时器打出的纸带测出．若某次操作过程中打出的纸带如图实52 所示，则本 次操作中小车所获得的速度为________m/s(结果保留两位小数)．
(2)请根据下表的实验数据作出 sh 关系的图象. h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5 (3)实验测得 A、B 的质量分别为 m＝0.40 kg、M＝0.50 kg.根据 sh 图象可计 算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 μ＝________．(结果保留一位有效数字)
2 2 运算得到 v2 、 v 、 v A B C„„，重物从 O 到 A、B、C„„重力所做的功分别为 W、
2W、3W„„，由此，也可验证得 W∝v2 的结论．
视角 3 借助探究动能定理的实验测定其他物理量如动摩擦因数、质量、功 率等． [例 3] 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图实55 所示 的装置进行实验．实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接 触地面．将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后静止释放，A 最终滑到 Q 点．分别测量 OP、 OQ 的长度 h 和 s.改变 h，重复上述实验，分别记录几组实验数据． (1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法．
动能定理课件ppt
详细描述
在足球、篮球等球类运动中，动能定理可以用来研究球的飞行轨迹，预测球的落 点，以及分析碰撞过程中的能量转换。此外，动能定理还可以帮助优化球的速度 和旋转，提高射门或投篮的准确性。
车辆行驶
总结词
运用动能定理可以研究车辆行驶过程中 的各种问题，包括车辆的加速、制动以 及行驶稳定性等。
VS
详细描述
实验器材
滑轮
速度传感器 质量块
细绳 弹簧测力计
实验步骤与数据记录
2. 使用弹簧测力计测量质量块受 到的拉力F。
4. 记录数据：拉力F、速度v和质 量块的质量m。
1. 将滑轮固定在一个支架上，通 过细绳连接质量块和滑轮。
3. 启动速度传感器，测量质量块 的速度v。
5. 在实验过程中，不断改变质量 块的速度，重复步骤2-4，获得多 组数据。
详细描述
力对物体做功会引起物体的动能变化。动能 定理是指合外力的功等于物体动能的增量， 即合外力对物体做的功等于物体动能的增量 。这个定理可以用来定量描述力与动能之间 的关系。
05
动能定理的拓展形式
势能与动能的关系
势能与动能是相互依存的两种能量形式，势能可以转化为动能，动能也可以转化为 势能。
在机械系统中，势能和动能的总和是恒定的，这种关系可以通过机械能守恒定律来 描述。
圆周运动的动能定理
总结词
简单描述圆周运动的动能定理的公式和含义。
详细描述
在圆周运动中，物体动能的增加量等于外力对物体所做的功。即外力做的功等 于物体动能的增加量。特别地，在物体做匀速圆周运动时，由于速度大小不变 ，所以物体的动能增量为零，合外力对物体不做功。
03
动能定理的应用场景
投掷比赛总Βιβλιοθήκη 词动能定理课件目录
在足球、篮球等球类运动中，动能定理可以用来研究球的飞行轨迹，预测球的落 点，以及分析碰撞过程中的能量转换。此外，动能定理还可以帮助优化球的速度 和旋转，提高射门或投篮的准确性。
车辆行驶
总结词
运用动能定理可以研究车辆行驶过程中 的各种问题，包括车辆的加速、制动以 及行驶稳定性等。
VS
详细描述
实验器材
滑轮
速度传感器 质量块
细绳 弹簧测力计
实验步骤与数据记录
2. 使用弹簧测力计测量质量块受 到的拉力F。
4. 记录数据：拉力F、速度v和质 量块的质量m。
1. 将滑轮固定在一个支架上，通 过细绳连接质量块和滑轮。
3. 启动速度传感器，测量质量块 的速度v。
5. 在实验过程中，不断改变质量 块的速度，重复步骤2-4，获得多 组数据。
详细描述
力对物体做功会引起物体的动能变化。动能 定理是指合外力的功等于物体动能的增量， 即合外力对物体做的功等于物体动能的增量 。这个定理可以用来定量描述力与动能之间 的关系。
05
动能定理的拓展形式
势能与动能的关系
势能与动能是相互依存的两种能量形式，势能可以转化为动能，动能也可以转化为 势能。
在机械系统中，势能和动能的总和是恒定的，这种关系可以通过机械能守恒定律来 描述。
圆周运动的动能定理
总结词
简单描述圆周运动的动能定理的公式和含义。
详细描述
在圆周运动中，物体动能的增加量等于外力对物体所做的功。即外力做的功等 于物体动能的增加量。特别地，在物体做匀速圆周运动时，由于速度大小不变 ，所以物体的动能增量为零，合外力对物体不做功。
03
动能定理的应用场景
投掷比赛总Βιβλιοθήκη 词动能定理课件目录
动能和动能定理PPT课件
mN
v0=0
v
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
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
对动能定理的理解：
a．合力对物体做的功的理解
q ①. W合＝ F合·S cos
②. W合＝W1+W2 +…＝F1·s1cosq +F2·s2cosq +… b. 标量性
式子左边的功与右边的动能都是标量
c．适用范围
（1）恒力做功或变做功 （2）曲线运动或直线运动 （3）单个物体或几个物体 （4）一个过程或全过程
即：适用于在惯性参考系中运动的所有物体
d．应用动能定理解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，画出草图； （2）对物体进行受力分析； （3）分析各力的做功情况； （4）确定物体的初、末状态，明确初、末状 态的动能； （5）应用动能定理建立方程；
例题1.一架喷气式飞机, 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 。
Ek
1m 2
v2
1 2
172 （7200）2
J
4.5 109 J
二、动能定理
内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
1、合外力做功。 2、外力做功之和。
动能变化
和某一过程（始末状态）相对应。
11专题 动能定理及实验(35张ppt)
功(注意功的正负)再代数和．如果研究过程中物体受力情况有
变化，就要分别写出各力在各个阶段做的功再代数和； (4)确定初、末状态并写出初、末状态的动能； (5)利用动能定理列方程求解．
小试身手 一质量为2 kg的物体在外力作用下，由静止开始做直线运 动，到达某点时速度为2 m/s，在此过程中外力对物体做的功是 ( ) B
【例3】 (多选题)在用自由落体运动探究动能定理的实 验中，下列说法正确的是( A．要用天平称重锤质量 )
B ．实验时，当松开纸带让重锤下落的同时，立即接
通电源
C．要选用第1、第2两点接近2 mm的纸带
D．实验结果总是重力做功略大于动能的增加量
1 2 解析：本实验需要得到的结论是 mgh＝ mv ，重锤的 2 质量可以约掉，因此不用测量重锤质量，A错误；实验时应
解析：动能是标量，只与物体的质量和速度的大小有关，
与速度的方向没有关系，所以A选项正确；动能是状态量，与 物体的受力情况和运动性质无关，B、D选项错误；动能是标量， 不能进行分解，所以C选项错误． 答案：A
2．有两个物体甲、乙，它们在同一直线上运动，两物体
的质量均为m，甲速度为v，动能为Ek；乙速度为－v，动能为 Ek′，那么( )
A．选用秒表来计时
B．选用打点计时器来计时
C．用交流电源给打点计时器供电
D．用直流电源给打点计时器供电
一、单项选择题Ⅰ 1．下列关于动能的说法中，正确的是( )
A．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动 方向无关
B．物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运 动时，其动能不同．因为它在这两种情况下所受的合力不同、 运动性质也不同 C．物体做平抛运动时，其动能在水平方向的分量不变， 在竖直方向的分量增大 D．物体所受的合外力越大，其动能就越大
动能和动能定理资料ppt课件
T 变力
h mg
求变力做功问题
瞬间力动做能功和动问能定题理
运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止 的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面 上运动60m后停下,则运动员对球做的功?如果 运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍 为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
vo
v=0
A、 1：2
B、 2：3
C、 2：1
D、 3：2
AmA gLA
0
1 2
mAv02
BmB gLB
0
1 2
mBv02
LA B 3 LB A 2
例与练
动能和动能定理
5、质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆 弧从最高点A由静止滑下，滑至最低点B时 速率为4m/s，求物体在滑下过程中克服阻 力所做的功。
（4）根据动能定理列方程求解；
例与练
动能和动能定理
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，相同的物理量 是（ ）
A.动能
B.速度
C.速率
D.重力所做的功 WG mgh
mgh 1 mv2 0 2
v 2gh
例与练
动能和动能定理
2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的
动能和动能定理
二、动能的表达式
v22 v12 2al
a v22 v12 2l
又F ma m v22 v12
2l
WF
Fl
m v22 v12 2l
l
1 2
mv22
1 2
mv12
二、动能的表达式
动能和动能定理
WF
1 2
mv22
1 2
课件4：实验五 探究动能定理
1
1.60
2
3.60
3
6.00
4
7.00
5
9.20
Δv2/m2·s－2 /
0.04 0.09 0.15 0.18 0.23
❖ 请以Δv2为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出Δv2 －s图象．若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求 得小车所受合外力的大小为________N；若该同学通 过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显 超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是 ____________________________，实验操作中改进 的措施是______________．
(2)小车获得的最大速度应该用纸带上点间距相
等段求解，在图中纸带上应用 B、D 段求小车的最大
速度．
vm
＝
OD－OB 2T
＝
10.40－7.12×10－2 2×0.02
m/s ＝ 0.82
m/s.
❖ [变式训练] ❖ (多选)在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关
系”的实验时，下列说法正确的是( )
❖ 4．开始实验时，小车应靠近打点计时器，并且要先 接通电源再释放小车．
❖ 5．选择小车时，小车质量应适当大一些，使纸带上 打的点多一些．
❖ 【实验改进】 ❖ 1．本实验中物体运动速度可以使用速度传感器直接
采集，比用打点计时器方便快捷且误差较小． ❖ 2．可以把长木板换成气垫导轨，省略平衡摩擦力的
橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比． ❖ 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大． ❖ 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准
带来误差.
类型
偶然误 差
系统误 差
产生原因
小车速度的测量误差
动能定理实验(课堂PPT)
热点二 拓展创新实验 预测高考命题视角 视角 1 实验器材的改进，使用拉力传感器和速度传感器
如图 5 所示，将拉力传感器固定在小车上，平衡小车的摩擦 力，拉力传感器可以记录小车受到的拉力大小，在水平桌面 上相距一定距离 x 的 A、B 两点各安装一个速度传感器，分 别记录小车通过 A、B 时的速度大小，改变钩码的数量，分 别得到对应拉力的功 W 和 Δv2(即 v2A－v2B)，也可验证得到 W ∝Δv2 的结论。
• 答案 (1)50.00 (2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量 M (3)否
• 【变式训练】 • 2．如图7所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定
量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合 外力做功和动能变化的关系”的实验： •
• 图7
• (1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整 垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断 小车是否做________运动。
下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，由打点计 时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动， 找到木板一个合适的倾角。 • 2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动状态的。 • 3．规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做的功以一 条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。
• (3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑 块、挡光条和拉力传感器的总质量？________(填“是” 或“否”)。
• 解析 (1)两光电门中心之间的距离s＝70.30 cm－20.30 cm ＝50.00 cm。
• (2)由于该实验验证的是动能定理，故还需要知道滑块、 挡光条和拉力传感器的总质量。(3)由于拉力可以通过拉 力传感器的读数直接得到，故不需要满足砝码盘和砝码的 总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量。
实验验证动能定理 ppt课件
问题一：
小车所受到的合外力做的功=？ 小车所受到的合外力 ------F合=T-f ----W合=（T-f）S
能否简化？有什么措施？
措施一：垫高长木板，平衡f 措施二：令M>>m
N
T
f
G
问题二： 小车的动能改变量？
Ek 12MD 2v12MB 2v
回顾旧识
❖ 动能定理：
1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变
W合 = ∆EK 2.表达式： W1+W2+W3+….. = EK2-EK1
F合 Scos1 2m2 2v1 2m12v
3.理论推导动能定理：
牛顿第二定律：F=ma……① 运动学：2aS=V²2-V²1……② 功的计算：W=FS……③实验验证动能定理来自第二章第1节：
动能的改变
实验验证动能定理
精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
FS12m22v12m12v
知识准备
纸带中某点的瞬时速度如何 计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
V 根据推论： t 2
v
S t
VB
VAC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
小车所受到的合外力做的功=？ 小车所受到的合外力 ------F合=T-f ----W合=（T-f）S
能否简化？有什么措施？
措施一：垫高长木板，平衡f 措施二：令M>>m
N
T
f
G
问题二： 小车的动能改变量？
Ek 12MD 2v12MB 2v
回顾旧识
❖ 动能定理：
1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变
W合 = ∆EK 2.表达式： W1+W2+W3+….. = EK2-EK1
F合 Scos1 2m2 2v1 2m12v
3.理论推导动能定理：
牛顿第二定律：F=ma……① 运动学：2aS=V²2-V²1……② 功的计算：W=FS……③实验验证动能定理来自第二章第1节：
动能的改变
实验验证动能定理
精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
FS12m22v12m12v
知识准备
纸带中某点的瞬时速度如何 计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
V 根据推论： t 2
v
S t
VB
VAC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
动能定理课件ppt
动能定理的适用范围
条件
适用于所有受恒力作用的匀变速直线 运动和曲线运动。
原因
动能定理基于牛顿第二定律，适用于 所有受恒力作用的运动，且不受运动 形式的限制。
03
动能定理的应用
动能定理在生活中的应用
滑板车
滑板车利用动能定理，通 过脚踏施加力，使滑板车 前进并保持速度。
跑步
跑步时，人体通过施加力 使自己加速并保持速度， 这符合动能定理。
动能定理在解决实际问题中的应用
汽车制动
汽车制动时，摩擦力使汽车减速 并最终停下，这符合动能定理。
飞行器设计
在飞行器设计中，根据动能定理 可以优化飞行器的结构和性能。
火箭发射
火箭发射时，燃料燃烧产生的力 使火箭加速上升，这符合动能定
理。
04
动能定理的扩展
动能定理与其他物理定律的关系
动能定理与牛顿第二定律的关系
05
动能定理的习题与解析
动能定理的基础习题
总结词
考察基础概念
详细描述
基础习题主要考察学生对动能定理基本概念的理解，包括对动能、势能、力做功等基本 概念的掌握，以及简单情况下应用动能定理的能力。
动能定理的进阶习题
总结词
提升应用能力
VS
详细描述
进阶习题难度有所提升，主要考察学生在 复杂情况下应用动能定理的能力，包括多 力做功、摩擦力做功、变力做功等复杂情 况的处理。
定义理解
动能定理说明了物体动能的增加或减少等于所有外力对物体所做的功或冲量的 总和，而不考虑内力做功。
动能定理的表述
动能定理公式
动能定理的数学表述形式为 ΔEk = W外，其中 ΔEk 表示物体动能 的改变量，W外表示所有外力对 物体所做的功。
《动能定理》课件
动能的基本单位是焦耳 (J)，表示物体具有的能够做功的能量。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力，并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是：物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一，它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用，以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出，物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用"，物理学报，2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究"，科学进展， 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况，对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况，科学家们通过改进和扩展动能定理，发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论，揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力，并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是：物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一，它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用，以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出，物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用"，物理学报，2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究"，科学进展， 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况，对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况，科学家们通过改进和扩展动能定理，发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论，揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能和动能定理课件(共19张PPT)
功
2 5.310 2
1.8 10 4 N
升级题型：
例：如图，光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC 竖直，圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处，AB=2R，物体 在水平恒力F的作用下由静止开始运动，当物体运动到B点时撤去 水平外力之后，物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出．物块运动过 程中空气阻力不计试求：
W＝Ek2－Ek1 ＝ △Ek
总功 末动能 初动能
• 动能定理说明了：做功的过程是能量转化的过程
• 等号并不意味着“功转化成动能”，而是“功引起动能 的变化”。体会“功是能量转化的量度”
• 合外力做正功(W>0)时，△Ek>0,即Ek2>Ek1,动能增加 • 合外力做负功(W<0)时，△Ek<0,即Ek2<Ek1,动能减少
升级题型： 5、运动员把质量是500g的足球踢出后，已知球 书P88 5 上升的最大高度是5m，到达最高点的速度为
10m/s，运动员踢球时对足球做的功。
升级题型：
例：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程 中从静止开始滑跑的路程为l＝5.3×102ｍ时，达到起 飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是
基本题型：3、如图所示，质量为20g的子弹，以300m/s的
书P88 3
速度水平射入厚度是10cm的木板，射穿后的速 度是100m/s．子弹在射穿木板的过程中所受的
平均阻力是______N．
基本题型： 4、我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一
书P88 4
个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一 个连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，
8.3 动能和动能定理
末态
初态
动能和动能定理优秀课件优质课课件
探究动能的表达式？
物体的质量越大，速度越大，它的动能就越 大。那么，动能与物体的质量和速度之间有 什么定量关系呢?
光滑水平面上有一质量为m的物体，初速度为v0， 受到一与运动方向相同的恒力F作用，经过一段时间 速度增加到vt,试求这个过程中力F的功。 vt v0 F F m m
l
v v w F l m al m 2
例：关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动 能变化的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对 物体做的功一定为零
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定 为零 C．如果合外力对物体所做的功不为零，物体的动能 就会变化
D．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化
W合 EK 2 EK1 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。
这就是动能定理
3. 动 能 定 理 理 解
合力做的 功即总功
W＝ E k 2 － E k 1
末动能 初动能
说明：对于恒力、变力；匀变速、非
匀变速；直线运动、曲线运动；时间长 或短过程、瞬间过程都能运用。
物体在恒力做功下速度变化的表达式
1 1 2 2 Fl mv t mv 0 2 2
实验验证动能定理
定义了动能的表达式，再来研究我们刚才推出式子
1 1 2 2 W Fl mv t mv 0 2 2
外力做的功 末态动能 初态动能
上式表明： 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：
（2）启示：动能的表达式中可能包含v 2这个因 子。
2．猜想： ①物体的动能可能与v 2有关 ②物体的动能可能与质量m有关
实验五 探究动能定理课件 新人教版课件
[例 3] (2014 年陕西咸阳一模)某兴趣小组在做“探究做功和物体 速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W ∝v2，③W∝ v，….他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾 斜放置的木块，在 Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次 通过 Q 点的速度)．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测 出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读
化关系，他们下一步应该作出( )
A．L-v
D．L-1v图象
(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结
果？
[思路点拨] 明确本实验的原理即合外力对物体所做的功与动 能变化的关系，是解决本题的关键．利用传感器测出速度，算 出末动能，再利用刻度尺测出物体沿斜面下滑的距离，算出合 外力所做的功，即可判断．
实验五 探究动能定理
要点解读回放
一、实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关系． 二、实验原理
探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物 体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可 用下图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做 的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速 度 v. 三、实验器材
五、数据处理
先对测量数据进行估计，或者作个 W-v 草图，大致判断两个量 可能是什么关系．如果认为可能是 W∝v2，对于每一个速度值算 出它的二次方，然后以 W 为纵坐标、v2 为横坐标作图，如果这 样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真的就是 W∝v2. 六、误差分析
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉 力做功 W 与橡皮筋的条数不成正比． 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差． 3．利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差．
动能定理公开课课件
L FT
vh
mg
解析：小球运动到最低点时受力分析如图所示：
由圆周运动的知识可得： mv 2
FT –mg = L 在这一过程中只有重力做功：
（1）
WG = mgh =mgL（1-cosθ） （2）
由动能定理可得：
1
WG = 2 mv2
（3）
联立以上三式解得：
FT =3 mg-2 mg cosθ
解题心得：动能定理不仅适用于直线运动的问题，
水平恒力F的作用下，在光滑水平面上运动
位移l时，速ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由v1变为v2，推导出力F对物体 做功的表达式。（用m、v1 、v2 表示）。
分析：根据牛顿第二定律 得
F = ma 而 v22 - v12 = 2al 得：
所以：W = Fl
功的表达式：
W
=
1 2
mv22
-
1 2
mv12
W
=
1 2
mv22
-
1 2
2、应用动能定理解题的步骤：
(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，明确各力做 功的情况；
(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。
注意：在应用动能定理解题
的时候，要以地面为参考系。位 移是相对地面的位移，速度也是 相对地面的速度。
也适用于曲线运动的问题。
注意：动能定理是在物体受恒力作用，并且做直
线运动的情况下得到的。当物体受变力作用，或做曲 线运动时，我们可以把过程分解成许多小段，认为物 体在每小段运动中受到的是恒力，运动的轨迹是直线， 这样动能定理也适用。
动能定理的适用条件：
vh
mg
解析：小球运动到最低点时受力分析如图所示：
由圆周运动的知识可得： mv 2
FT –mg = L 在这一过程中只有重力做功：
（1）
WG = mgh =mgL（1-cosθ） （2）
由动能定理可得：
1
WG = 2 mv2
（3）
联立以上三式解得：
FT =3 mg-2 mg cosθ
解题心得：动能定理不仅适用于直线运动的问题，
水平恒力F的作用下，在光滑水平面上运动
位移l时，速ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由v1变为v2，推导出力F对物体 做功的表达式。（用m、v1 、v2 表示）。
分析：根据牛顿第二定律 得
F = ma 而 v22 - v12 = 2al 得：
所以：W = Fl
功的表达式：
W
=
1 2
mv22
-
1 2
mv12
W
=
1 2
mv22
-
1 2
2、应用动能定理解题的步骤：
(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，明确各力做 功的情况；
(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。
注意：在应用动能定理解题
的时候，要以地面为参考系。位 移是相对地面的位移，速度也是 相对地面的速度。
也适用于曲线运动的问题。
注意：动能定理是在物体受恒力作用，并且做直
线运动的情况下得到的。当物体受变力作用，或做曲 线运动时，我们可以把过程分解成许多小段，认为物 体在每小段运动中受到的是恒力，运动的轨迹是直线， 这样动能定理也适用。
动能定理的适用条件：
7.7动能和动能定理课件.ppt
v0 =0
fF
f
l
x
5m
第37页/共42页
v=0
μ=0.1
例10质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以 速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有 空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克服 空气阻力所做的功是多少？
解：对象—运动员 过程---从起跳到落水
受力分析---如图示 由动能定理
V1
W总
答案： 5J 17.2J
第25页/共42页
求变力做功问题 （与机车相联系的问题）
典 型
例10:一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道
应 以额定功率3000kw加速行驶,当速度由静止加
用 速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了
2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?
v
v0
F
f
x
答案：1350 m
第28页/共42页
解：（过程整体法）物体从A由静止滑到B的过程中，由动能定理有：
mgh mgl cos mgSCB 0 …….①
而 l cos SCB S
…….②
由①和②式得 h
s
第29页/共42页
2.如图，物体沿一曲面从A点无初速滑下，滑 至曲面的最低点B时，下滑高度为5m,若物体 的质量为1kg,到B点时的速度为6m/s,则在下 滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？
答案：50 J 0
vo
v=0
F
S=50m
第24页/共42页
练一练
练习1：某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量 为 100g ， 出 手 时 速 度 大 小 为 10m/s, 落 地 时 速 度 大 小 为 16m/s，取g=10m/s2，试求： （1） 人抛球时对小球做多少功？ （2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？
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1．平衡摩擦力时连着纸带且接通电源． 2．测小车速度时，纸带上的点应选分布均匀部分的，也就是小 车做匀速运动时所打点进行测量、计算．
3．小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 5．橡皮筋应选规格一样的、拉伸长度相同。 五、误差分析
1．橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同． 2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误 差．
(1)可以判断纸带的__右__端__(填“左端”或“右端”)与木块连接.根
据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度
vA=_0_._7_2__m/s,vB=__0_.9__7_m/s.(结果保留两位有效数字) (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验 器材是_G______，还应测量的物理量是_B______.(填入所选实验器材
(1)本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初
始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体 每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了 如图(b)所示的L-v图象.根据绘制出的L-v图象，若为了更
直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出( )
实验数据的处理与分析 某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验实验 前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2,③W∝ …. 他们的实验装置如图(a)所示，PQ为一块倾斜放置的木v 板, ，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在 刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测 出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示 数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.
和物理量前的字母)
A.木板的长度l C.木板的质量m2 E.木块运动的时间t G.天平
B.木块的质量m1 D.重物的质量m3 F.AB段的距离lAB H.秒表
I.弹簧测力计
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式
WAB= 12__m_1(_v_A_2__v_B_2).［用vA、vB和第(2)问中测得的
动能定理实验化的关系，可通过改变力对物体 做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简 化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装 置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车 做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每 次实验后小车的末速度．
二、实验器材 橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、电源、导 线、刻度尺、木板、钉子等．
A.L-v2图象
B.L- v 图象
C.L- 1 图象
D.L- 1 图象
(3)本v 实验中，木板与物体间摩擦力v 的大小会不会影响探
究出的结果？
(2012·郑州模拟)某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所 做的功.装置如图，一木块放在粗糙的水平长木板上，右 侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接， 木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水 平实验台上.实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物 落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图给出了重物落 地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点， 每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的 距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计 纸带与木块间的拉力.
4．由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度 依次记入对应的表格中.
橡皮筋的条数 1 2 3 4 5 力对小车做的功 W 2W 3W 4W 5W 小车获得的速度
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关 系，然后以W为纵坐标，以v2(或v、v3)为横坐标作图， 寻找二者的关系．
四、注意事项
物理量的字母
表示］
三、实验步骤 1．如图所示组装好实验仪器，由于小车在运动中会受 到阻力，把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微 垫高，平衡摩擦力． 2．把纸带拴在小车的后面，并穿过打点计时器，先用 一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，放开 小车． 3．换纸带，并改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第 2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长 度要相同．
3．小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 5．橡皮筋应选规格一样的、拉伸长度相同。 五、误差分析
1．橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同． 2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误 差．
(1)可以判断纸带的__右__端__(填“左端”或“右端”)与木块连接.根
据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度
vA=_0_._7_2__m/s,vB=__0_.9__7_m/s.(结果保留两位有效数字) (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验 器材是_G______，还应测量的物理量是_B______.(填入所选实验器材
(1)本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初
始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体 每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了 如图(b)所示的L-v图象.根据绘制出的L-v图象，若为了更
直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出( )
实验数据的处理与分析 某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验实验 前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2,③W∝ …. 他们的实验装置如图(a)所示，PQ为一块倾斜放置的木v 板, ，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在 刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测 出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示 数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.
和物理量前的字母)
A.木板的长度l C.木板的质量m2 E.木块运动的时间t G.天平
B.木块的质量m1 D.重物的质量m3 F.AB段的距离lAB H.秒表
I.弹簧测力计
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式
WAB= 12__m_1(_v_A_2__v_B_2).［用vA、vB和第(2)问中测得的
动能定理实验化的关系，可通过改变力对物体 做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简 化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装 置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车 做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每 次实验后小车的末速度．
二、实验器材 橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、电源、导 线、刻度尺、木板、钉子等．
A.L-v2图象
B.L- v 图象
C.L- 1 图象
D.L- 1 图象
(3)本v 实验中，木板与物体间摩擦力v 的大小会不会影响探
究出的结果？
(2012·郑州模拟)某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所 做的功.装置如图，一木块放在粗糙的水平长木板上，右 侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接， 木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水 平实验台上.实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物 落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图给出了重物落 地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点， 每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的 距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计 纸带与木块间的拉力.
4．由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度 依次记入对应的表格中.
橡皮筋的条数 1 2 3 4 5 力对小车做的功 W 2W 3W 4W 5W 小车获得的速度
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关 系，然后以W为纵坐标，以v2(或v、v3)为横坐标作图， 寻找二者的关系．
四、注意事项
物理量的字母
表示］
三、实验步骤 1．如图所示组装好实验仪器，由于小车在运动中会受 到阻力，把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微 垫高，平衡摩擦力． 2．把纸带拴在小车的后面，并穿过打点计时器，先用 一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，放开 小车． 3．换纸带，并改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第 2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长 度要相同．