8.3 动能和动能定理 第一课时（备课件）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.pptx

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1、第八章 机械能守恒定律8.3 动能和动能定理情景引入情景引入 感知动能感知动能 0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.F Fl v1 v2 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？动能动能 1动能动能 1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.F

2、 Fl v1 v2 根据牛顿第二定律 F = ma 2221-2al=vv22212-=lavv22212WFlmaavv 22211122Wmvv 1 1、定义：、定义：物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。2 2、表达式、表达式：Ek = mv22 21 1（1）公式中v是瞬时速度，对地速度；（2）国际单位为焦耳（J）； （物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）（物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）JmNsmkg11/122动能动能 1（1）动能）动能是是标量标量，且只有，且只有正值正值，动能只与物体的速度大小有关，与速，动能只与物体的速度大小有关

3、，与速度方向无关度方向无关。3. 对动能表达式对动能表达式 的的理解理解2k12Em v ACB物体的动能变物体的动能变化时，化时，速度一定速度一定变化；变化；速度速度变化时，动能不一定变化时，动能不一定变化。变化。动能动能 1例例1 1 关于动能的理解,下列说法正确的是()A.凡是运动的物体都具有动能B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值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,一定处于平衡状态动能动能 1例例2 质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？动能动能

4、 1子弹子弹:6400J运动员运动员:6000J动能定理动能定理 2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。合力做的功末状态动能初状态动能对应着一个过程这一过程始末状态动能的变化量k2k1WEE 总总动能定理动能定理 2动能定理公式中等号的意义(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。例3 一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=

5、5.3102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍.求飞机受到的牵引力.v0=0v=60m/sFfFNGFNGfF动能定理动能定理 2解法一：已知解法一：已知v0=0m/s，v=60m/s，s =5.3102m =5103kg，k=0.02，WF=Fs，Wf=-kmgs.受力分析如图所示受力分析如图所示WF+ Wf =1022Fkmg smv41.810 N22Fkmgmsv12 02Fskmgsmvv0=0v=60m/sFfFNG动能定理动能定理 21. 明确研究对象及所研究的物理过程。2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出所

6、有力的总功。4. 求解方程、分析结果。3. 确定始、末状态的动能，根据动能定理列出方程。总结：动能定理解题步骤动能定理动能定理 2例例4 某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。 v0vmg2022121mvmvmghghvv220动能定理动能定理 23、应用动能定理解题步骤:1、动能:2、动能定理:合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。212kEm=v22211122Wmm总vv-k2k1WEE总=-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

7、)、根据动能定理列原始方程求解。小结小结 31.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 JA课堂练习课堂练习 42.一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.解：因阻力f = kmg，当汽车达最大速度时，有P=Fminvmax=kmgvma

8、x 因汽车的加速过程不是匀加速直线运动，所以求时间不可以用有关运动学的公式，考虑用动能定理，由W = EkFNfmgP t f s = m vm2/2 0 所以 t = ( vm2 +2 kgs ) / 2kgvm。 小结：动能定理不仅适用于恒力作功，也适用于变力作功.课堂练习课堂练习 4 3.一物体以初速度v0沿倾角为37的斜面上滑，到达最高点后又下滑，回到出发点时的速度为v0 /2，求物体与斜面间的动摩擦因数。v0mg解：物体受力如图，NfmgNf上滑过程：- mgsin 37sf s = 0 m v02/2设上升的最大位移为s，下滑过程： mgsin 37sf s = m（v0/2 ）2/2 0全过程：2 f s = m（v0/2 ）2/2 m v02/2式中 f = mgcos 37，得 =0.45。课堂练习课堂练习 4