高中物理 必修2 动能和动能定理

1、动能和动能定理,重庆市石柱中学校 姚国均,物体由于运动 而具有的能量，叫做动能。,一、 什么是动能？,猜想:物体动能的大小跟什么因素有关?,质量,速度,如何定量地表示动能呢？,请举例证明,探究1动能表达式,光滑水平面上质量为m的木块，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系？,m,F,结果与思考,初态和末态的表达式均为 “ ”，这个“ ”代表什么？,“ ”是一个有特殊意义的物理量。一 方面力做功引起了它的变化，另一方面它与质量、速度有关，与动能的特征一致。,动能的表达式,m为物体的质量,v为物体的瞬时速度,

2、单位：焦耳（J），状态量,探究1动能表达式,把一质量为0.5kg的小球以10m/s的速度竖直上抛，经过一段时间，小球落回抛出点时。不计空气阻力，求： （1）小球刚抛出时的动能； （2）小球落回抛出点时的速度； （3）小球落回抛出点时的动能。,题后反思 动能是矢量还是标量？它与速度方向是否有关？ “物体速度变化，动能一定变化”此判断正确吗？ 动能可能小于零吗？,动能的表达式,单位：焦耳（J），状态量,动能是标量，大于或等于0,动能具有相对性,探究2动能定理,WEk2Ek1,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。,探究2动能定理,（1）动能定理中Ek1、Ek2、W分别表示什

3、么？,WEk2Ek1,末动能,初动能,力做的功,如果物体受到几个力作用, W又表示的物理意义是什么？,W是合力做的功，,也可以是各力做功的和,探究2动能定理,WEk2Ek1,（2）如果合外力对物体做正功，物体动能怎么变化？合外力对物体做负功，物体动能又怎么变化？,合外力做正功，动能增加 合外力做负功，动能减少,探究2动能定理,1、民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3m，斜面长5m，质量为60kg的人沿斜面下滑所受的阻力是240N。求人滑至底端时的速度。 要求：请用两种方法解答本题。,题后反思 （1）比较两种方法，你有何体会？ （2）通过求解此题，归纳一下应用动能定理

4、解题的一般步骤。,探究2动能定理,解题思路: (1)选取研究对象.一般选取某一个物体或相对静止的多个物体做研究对象. (2)确定研究过程.研究过程可以是物体运动中的某一阶段,也可以是由物体运动的多个阶段所组成的全过程. (3)在确定的研究过程内,对研究对象进行受力分析和功的分析.在进行功的分析时,不但要分析哪些力做功,还要分析其做功性质（正负）. (4)确定研究对象的初、末动能及动能的变化.这里的初和末是相对所选取的研究过程来讲的. (5)应用动能定理列出相应关系式.,用动能定理解题的一般步骤 1明对象、定过程、找初末状态 2析受力、定做功、找速度 3看动能、求变化量、列方程 4. 解方程、讨

5、论结果,探究2动能定理,2、在h高处，以初速度v0分别竖直向下和水平方向抛出一小球，不计空气阻力，求出小球着地时速度大小。 请用动能定理求解,题后反思 解决此题后， 你有何体会？,动能定理也适用于曲线运动,只能求出大小，不能求出方向,探究2动能定理,3教材第75页第5题,动能定理也适用于变力做功,题后反思,探究2动能定理,可以对全过程用动能定理；分过程也适用,4、质量为m的小球从距沙坑表面h高处自由落下，进入沙坑，小球在沙坑中运动的最大深度为d，求小球在沙坑中运动受到的平均阻力大小。,对全过程:,mg,mg,f,1、动能定理中的功是合外力做的总功 总功的求法： （1）先求合力，再求合力功 （2）先求每个力做的功，再求代数和,探究2动能定理,2、适用范围： 既适用于恒力做功，也适用于变力做功； 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。,探究2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。,物体在滑下过程中克服阻力所做功4J,A到B由动能定理：,探究反思,在探究