人教版高一物理必修动能和动能定理2课件

1、7.7动能和动能定理第七章 机械能守恒定律7.7动能和动能定理第七章 机械能守恒定律知识回顾1. 求力作功情况：(其中是F与l的夹角)力 F 的方向跟位移的方向垂直，力F不做功. （2） 当 /2 时cos0，W0; 力 F 对物体做正功。（3） 当 /2 时 cos0，W0; 力 F 对物体做负功。 （1）当 /2 时 cos=0，W0;知识回顾1. 求力作功情况：(其中是F与l的夹角)力 F 求恒力做功可以用公式求恒力做功可以用公式求恒力做功可以用公式那变力呢？求恒力做功可以用公式那变力呢？求恒力做功可以用公式那变力呢？物体在空中运动受到的空气阻力与速度有关求恒力做功可以用公式那变力呢？物

2、体在空中运动汽车上下坡牵引力是恒力吗？汽车上下坡牵引力是恒力吗？运动轨迹为曲线力是恒力吗？人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)运动轨迹为曲线力是恒力吗？人教版高一物理必修2第七章 7. 力是变力而且运动轨迹又是曲线呢？人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT) 力是变力而且运动轨迹又是曲线呢？人教版高一物2. 功与速度变化关系: 根据对实验数据的处理，以及对W-v2图像的分析，可以推测出Wv2。0W（J）v2（

3、m2/s2）人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)2. 功与速度变化关系: 根据对实验数据的处理导入新课 通过上节的实验，我们已经了解到一个特殊情形下力对物体做的功与物体速度变化的关系，即 。根据做功与能量变化相关联的思想，这个结果实际上向我们提示：物体动能的表达式中可能包含 这个因子。本节我们再沿另一条线索探索物体动能的表达式，如果两者能够相互支持，做结论时就多一分把握。人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT

4、)导入新课 通过上节的实验，我们已经了解到一个特1. 动能的表达式FF 设物体质量为 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 ，这个过程中F做的功为 W=F l人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与1. 动能的表达式FF 设物体质量为 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 ，这个过程中F做的功为 W=F l根据牛顿第二定律 F=ma人教版高一物理必修2第七章 7.7动

5、能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与1. 动能的表达式FF 设物体质量为 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 ，这个过程中F做的功为 W=F l根据牛顿第二定律 F=ma而 v22-v12=2al , 即人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与运动方向相同的恒力

6、 F的作用下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2 ，这个过程中F做的功为 W=F l根据牛顿第二定律 F=ma而 v22-v12=2al , 即把F、l 的表达式代入 W=Fl , 可得 F 做的功:人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与1. 动能的表达式FF 设物体质量为 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 ，这个过程中F做的功为 W=F l根据牛顿第二定律 F=ma而 v22-v12=2al ,

7、即把F、l 的表达式代入 W=Fl , 可得 F 做的功:1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与1. 动能的表达式FF 设物体质量为 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 ，这个过程中F做的功为 W=F l根据牛顿第二定律 F=ma而 v22-v12=2al , 即把F、l 的表达式代入 W=Fl , 可得 F 做的功:也就是:1. 动能的表达式FF 设物体质量为 m，在与 通过上式可以看出“ ”，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，正好等于物体做的功，所以“ ”应该就是我们要找的动能表达式。上节的实验已

8、经表明，力对初速度为0的物体所做的功与物体的速度的二次方成正比，这也印证了我们的想法。于是我们说，质量为m的物体，以速度v运动时的动能是 人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT) 通过上式可以看出“ ”，很(1)动能（Ek）人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)(1)动能（Ek）人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和(1)动能（Ek）公式：m是物体的质量v是物体的速率人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动

9、能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)(1)动能（Ek）公式：m是物体的质量人教版高一物理必修2第(1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 符号：m是物体的质量v是物体的速率人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)(1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 (1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 符号：标量：只有大小，没有方向，且只能是正值m是物体的质量v是物体的速率人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能

10、和动能定理(共70张PPT)(1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 (1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 符号：标量：只有大小，没有方向，且只能是正值m是物体的质量v是物体的速率说明：EK是状态量 EK是过程量人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)(1)动能（Ek）公式：单位：焦耳 根据公式：可以知道动能的国际制单位是焦耳（J），与功的单位相同。人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)根据公式：可以知道动能的国际制单

11、位是焦耳（J），与功的单位相根据公式：可以知道动能的国际制单位是焦耳（J），与功的单位相同。例： 我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)根据公式：可以知道动能的国际制单位是焦耳（J），与功的单位相根据公式：可以知道动能的国际制单位是焦耳（J），与功的单位相同。例： 我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理

12、(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)根据公式：可以知道动能的国际制单位是焦耳（J），与功的单位相(2) 动能定理 在得到动能的表达式后， 可以写成人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)(2) 动能定理 在得到动能的表达式后， W=EK1-EK2(2) 动能定理 在得到动能的表达式后， 可以写成人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)W=EK1-EK2(2) 动能定

13、理 在得到动能W=EK1-EK2 其中，EK2表示一个过程的 末动能 ， EK1表示这个过程的 初动能 (2) 动能定理 在得到动能的表达式后， 可以写成人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)W=EK1-EK2 其中，EK2表示一个过程的 动能定理： 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能变化。这个关系表示的结论就是动能定理 动能定理： 力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这 注意：本书中，动能定理是在受恒力作用，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，我们仍

14、可采用过去的方法，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，运动轨迹是直线，这样也能得到动能定理。 注意：本书中，动能定理是在受恒力作用，并且做W=EK1-EK2用公式表示:W=EK1-EK2用公式表示:W=EK1-EK2用公式表示: 学过动能定理以后再让我们用动能定理解答前面的题目 W=EK1-EK2用公式表示: 学过动能定理以FF初状态的动能：末状态的动能：过程分析：在整个过程中只有力F做功因此FF初状态的动能：末状态的动能：过程分析：在整个过程中只有力FF初状态的动能：末状态的动能：过程分析：在整个过程中只有力F做功因此 我们发现：用动能定理解题，不用考虑中间过程（即不用

15、考虑物体做什么运动），使解题过程简单化FF初状态的动能：末状态的动能：过程分析：在整个过程中只有力(3)动能定理的理解(3)动能定理的理解 W是所有外力对物体做的总功，这些力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。即W总=W1+W2+W3（代数和）；或先将物体的外力进行合成，求出合外力F合后，再用 进行计算 。(3)动能定理的理解 W是所有外力对物体做的总功，这些力对物体 W是所有外力对物体做的总功，这些力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。即W总=W1+W2+W3（代数和）；或先将物体的外力进行合成，求出合外力F合后，再用 进行计算 。 因为动能定理中功和能均与参照物的选取有关，所以动能定理

16、也与参照物的选取有关，中学物理中一般选取地球为参照物。(3)动能定理的理解 W是所有外力对物体做的总功，这些力对物体 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的。 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的。 注意：不论是直线运动，还是曲线运动；不论物体受到的是恒力，还是变力，动能定理均适用！ 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的。 动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及到位移时，可优先考虑动能定理。 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理

17、不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的。 动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及到位移时，可优先考虑动能定理。 做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”。 不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理 动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。 动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定 若Ek2EK1 , 即W总0 , 合力对物体做正功，物体动能增加；若EK2EK1 , 即W总EK1 , 即W总

18、0 , 合力 选取研究对象，明确并分析研究对象的运动过程。 分析研究对象的受力情况及各力做功的情况，受到哪些力，这些力是否做功，每个力是否做功，在哪段位移做功，做正功还是做负功，做了多少功，求出合力做的功。 明确始末状态的动能Ek1、EK2。 列出方程W总=EK2-EK1,必要时分析题目潜在的条件，补充方程进行求解。（4）动能定理解题步骤 选取研究对象，明确并分析研究对象的运动过程。（4）动能定 【例题1】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l5.3102 m时，速度达到起飞速度v60m/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

19、到的牵引力。 【例题1】一架喷气式飞机，质量m 5.0103k 【例题1】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l5.3102 m时，速度达到起飞速度v60m/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。分析 滑跑过程中牵引力与阻力的合力对飞机做功。本题已知飞机滑跑过程的始末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能，故可应用动能定理求出合力做的功，进而求出合力、牵引力。 【例题1】一架喷气式飞机，质量m 5.0103k 【例题1】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l5.3102

20、 m时，速度达到起飞速度v60m/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。分析 滑跑过程中牵引力与阻力的合力对飞机做功。本题已知飞机滑跑过程的始末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能，故可应用动能定理求出合力做的功，进而求出合力、牵引力。飞机滑行时除了地面阻力外，还受到空气阻力，后者随速度的增加而增加。本题说“平均阻力是飞机重量的0.02倍”，只是一种粗略的估算。 【例题1】一架喷气式飞机，质量m 5.0103k 解法一：以飞机为研究对象，如图所示受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，它做匀加速直线运动。 FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图

21、所示FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，它做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有： Fkmgma FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，它做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有： Fkmgma 根据运动学公式有： v2022as FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，它做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有： Fkmgma 根据运动学公式有：

22、 v2022as 由和得：FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，它做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律有： Fkmgma 根据运动学公式有： v2022as 由和得：代入数据，可得：FF1FNmgl 解法一：以飞机为研究对象，如图所示FF1FNmgl解法二：以飞机为研究对象，它受到重力mg、支持力FN、牵引力F 和阻力F1作用，这四个力做的功分别为WG0，WFN，WFFl，WF1kmgl。据动能定理得：代入数据，解得F 1.8104 N。解法二：以飞机为研究对象，它受到重力mg、支持力FN、牵

23、引力 总结：解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力；解法二采用动能定理求解，因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况。而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因为用它来处理问题时比较方便。 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，因此用它处理问题有时比较方便。 总结：解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解【例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。【例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平【

24、例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。 分析：我们讨论的是汽车从关闭发动机到静止的运动过程。这个过程的初动能、末动能都可求出，因而应用动能定理可以知道阻力做的功，进而可以求出汽车受到的阻力。 【例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平【例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。 分析：我们讨论的是汽车从关闭发动机到静止的运动过程。这个过程的初动能、末动能都可求出，因而应用动能定理可以知道阻力做的功，进而可以求出汽车受到的阻力。 汽车实际上受到

25、的阻力F阻是变化的。这里以F阻l表示阻力做的功，求出的F阻是汽车在这段距离中受到的平均阻力。【例题2】一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为- F阻l。应用动能定理，有解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为- F阻l。应用动能定理，有解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为- F阻l。应用动能定理，有由此解出解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为- F阻l。应用动能定理，有由此解出汽车在这段运动中受到的阻力是解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻力F阻做的功为- F阻l。应用动能定理，有由此解出汽车在这段运动中受到的阻力是能不能用牛顿运动定律解决这个问题？试一试。解：汽车的初动能、末动能分别为 和0，阻