2013高中物理 7-7 動能和動能定理同步課件 新人教版必修2

1、第七節(jié)　動能和動能定理,1．知道動能的定義、表達式、單位及特點．2．理解動能定理．3．會應(yīng)用動能定理解決問題．,一、動能1．定義：物體由于 而具有的能．2．表達式：.3．單位：與功的單位相同，國際單位為 ．1 J＝＝ .,焦耳,1_N·m,1_kg·m2/s2,運動,4．物理量特點(1)動能是量，具有瞬時性，物體在某一狀態(tài)的動能由物體的質(zhì)

2、量和該狀態(tài)下物體的速度共同決定．(2)物體的動能具有，由于對不同的參考系，同一物體的瞬時速度有不同值，所以在同一狀態(tài)下物體的動能也有不同值．一般地如無特別說明，物體的動能均是相對的．(3)動能是，只有大小沒有方向，動能沒有負值，與物體的速度方向無關(guān)．,狀態(tài),相對性,地面,標量,二、動能定理1．動能定理的推導(dǎo)(1)建立情景如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在恒力F作用下，經(jīng)位移l后，速度由v1增加到v2.,Fl,ma,2．

3、內(nèi)容：合外力在一個過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中．,動能的變化,Ek2－Ek1,說明：①式中W為 ，它等于各力做功的．②如果外力做正功，物體的 ，外力做負功，物體的．4．適用范圍：不僅適用于 做功和 運動，也適用于 做功和 運動情況．,合力的功,代數(shù)和,動能增加,動能減少,恒力,直線,變力,曲線,在同一高度以相同的速率將手中的小球以上拋、下拋、平

4、拋三種不同方式拋出，落地時速度、動能是否相同？提示：重力做功相同，動能改變量相同，末動能、末速度大小相同，但末速度方向不同．,(5)動能定理不僅描述了功和動能增量之間的等值關(guān)系，還體現(xiàn)了它們之間的因果關(guān)系，也就是說力對物體做功是引起物體動能變化的原因，合外力做功的過程實質(zhì)上是其他形式的能與動量相互轉(zhuǎn)化的過程，轉(zhuǎn)化了多少由合外力做了多少功來度量．【特別提醒】動能定理應(yīng)用中所針對的一般為單個物體，且物體要在慣性參考系中運動．,二、動能定

5、理的應(yīng)用及其優(yōu)越性1．動能定理與牛頓定律解題的比較,兩種思路對比可以看出應(yīng)用動能定理解題不涉及加速度、時間，不涉及矢量運算，運算簡單不易出錯．,2．應(yīng)用動能定理的優(yōu)越性(1)物體由初始狀態(tài)到末狀態(tài)的過程中，物體的運動性質(zhì)、運動軌跡、做功的力是變力還是恒力等諸多因素都可以不予考慮，使分析簡化．(2)應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律時，涉及的有關(guān)物理量比較多，對運動過程中的細節(jié)也要仔細研究，而應(yīng)用動能定理只考慮合外力做功和初、末兩個狀態(tài)的

6、動能，并且可以把不同的運動過程合并為一個全過程來處理．(3)一般情況下，由牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律能夠求解的問題，用動能定理也可以求解，并且更為簡捷．,3．應(yīng)用動能定理解題的步驟(1)確定研究對象和研究過程．(2)對研究對象進行受力分析．(研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力)(3)寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個力做的功(注意功的正負)．如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功．

7、(4)寫出物體的初、末動能．(注意動能增量是末動能減初動能)(5)按照動能定理列式求解．,【特別提醒】(1)功的計算公式W＝Flcos α只能求恒力做的功，不能求變力的功，而由動能定理知，只要求出物體的動能變化ΔEk＝Ek2－Ek1，就可以間接求得變力做的功．(2)列方程時等號的左邊是合外力做的功，右邊是動能的增量.,下列關(guān)于運動物體所受的合力、合力做功和動能變化的關(guān)系，正確的是A．如果物體所受的合力為零，那么合力對物體做的功一定

8、為零B．如果合力對物體做的功為零，則合力一定為零,C．物體在合力作用下做勻變速直線運動，則動能在一段過程中變化量一定不為零D．如果物體的動能不發(fā)生變化，則物體所受合力一定是零,解析：功是力與物體在力的方向上發(fā)生的位移的乘積，如果物體所受的合力為零，那么合力對物體做的功一定為零，A正確；如果合力對物體做的功為零，可能是合力不為零，而是物體在力的方向上的位移為零，B錯誤；豎直上拋運動是一種勻變速直線運動，在上升和下降階段經(jīng)過同一位置時動

9、能相等，動能在這段過程中變化量為零，C錯誤；動能不變化，只能說明速度大小不變，但速度方向有可能變化，因此合力不一定為零，D錯誤．答案：A,【針對訓(xùn)練】 1.一物體做變速運動時，下列說法正確的有(　　)A．合外力一定對物體做功，使物體動能改變B．物體所受合外力一定不為零C．合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變D．物體加速度一定不為零解析：物體的速度發(fā)生了變化，則合外力一定不為零，加速度也一定不為零，B、D正確；物體的速度變

10、化，可能是大小不變，方向變化，故動能不一定變化，合外力不一定做功，A、C錯誤．答案：BD,如圖所示，物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑，然后滑上由小圓弧連接的水平面上，若物體與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37°.求物體能在水平面上滑行多遠．,解析：解法一：分段法對物體在斜面上和水平面上時受力分析如圖所示．物體下滑階段FN1＝mgcos 37 °故Ff1＝μFN1＝μmgcos

11、37 °由動能定理得,答案：3.5 m,【題后總結(jié)】(1)應(yīng)用動能定理解題時必須明確所研究的運動過程．(2)當(dāng)既可用分段法也可用全程法時，一般說來全程法簡捷．(3)當(dāng)物體做往復(fù)運動時，一般選用全程法．,【針對訓(xùn)練】 2.物體從高出地面H處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至沙坑表面后又進入沙坑h深度停止(如圖所示)．求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？,解析：設(shè)物體在AB段克服摩擦力所做的功為WAB，物體從A到