動(dòng)能和動(dòng)能定理課件高一下學(xué)期物理人教版4

第三節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理第八章

機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1新課講解3新課導(dǎo)入2經(jīng)典例題4課堂練習(xí)5本課小結(jié)6目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道動(dòng)能的表達(dá)式，會(huì)根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式計(jì)算物體的動(dòng)能。2理解動(dòng)能定理的含義，會(huì)推導(dǎo)動(dòng)能定理。3.能應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題。新課導(dǎo)入紙牌為什么能夠“成功切黃瓜”？新課講解定義：物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有的能量稱為動(dòng)能。行駛的汽車、飛行的炮彈、發(fā)射的火箭等，都具有一定的動(dòng)能。動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)？思考類型一：質(zhì)量為m的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F

的作用下發(fā)生一段位移l

，速度從v1增加到v2類型二：質(zhì)量為m

的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F

的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了一段位移l

，受到的摩擦力為Ff

，速度從v1

變?yōu)関2lFv2FfFv1FfW合=Fl-Ffl

=-mv1212mv2212Fv1Fv2lWF=Fl

=

-mv1212mv22121.定義：物體由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能量。3.單位：焦耳（J）1J=1kg·m2/s2

2.表達(dá)式：4.標(biāo)量：遵從代數(shù)運(yùn)算法則，且只有正值。5.狀態(tài)量:對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻或某一位置，動(dòng)能具有相對(duì)性。一、動(dòng)能的表達(dá)式問題：對(duì)于質(zhì)量一定的物體（1）動(dòng)能變化，速度是否一定變化？（2）速度變化，動(dòng)能是否一定變化？6.動(dòng)能的變化：

vvv否是

二、動(dòng)能定理1.內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。W合＝Ek2－Ek1合力的功末動(dòng)能初動(dòng)能2.表達(dá)式：W合＝ΔEk(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1，動(dòng)能增大；(2)合力做負(fù)功，即W合＜０，Ek2＜Ek1，動(dòng)能減小。4.動(dòng)能定理的適用范圍：

(1)恒力做功或變力做功；(2)直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)；(3)單個(gè)物體或多個(gè)物體；(4)一個(gè)過程或全過程。3.對(duì)動(dòng)能定理表達(dá)式

的說明：W合＝Ek2－Ek1二、動(dòng)能定理經(jīng)典例題

F牽F阻lvxo研究對(duì)象確定初末狀態(tài)，分析該過程中各力做的功及動(dòng)能變化。根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解。研究過程運(yùn)動(dòng)分析受力分析解題步驟解以飛機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)飛機(jī)滑跑的方向?yàn)閤軸正方向。飛機(jī)的初動(dòng)能Ek1＝0，末動(dòng)能，合力F做的功根據(jù)動(dòng)能定理,有由于把數(shù)值代入后得到飛機(jī)平均牽引力的大小是1.04×105N。例2.物體沿高H的光滑斜面從頂端由靜止下滑，求它滑到底端時(shí)的速度大小.H解：由動(dòng)能定理得mgH=mv2∴v=若物體沿高H的光滑曲面從頂端由靜止下滑，結(jié)果如何？仍由動(dòng)能定理得mgH=mv2v=若由H高處自由下落，結(jié)果如何呢？仍為v=例3.物體在恒定水平推力F的作用下沿粗糙水平面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s1后即撤去力F，物體由運(yùn)動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng).整個(gè)過程的V–t圖線如圖所示.求推力F與阻力f的比值.Fs1s01234vt解法1.由動(dòng)能定理得WF+Wf=0

即：Fs1+（–fs）=0由V–t圖線知s

：s1=4：1所以F：f=s：s1結(jié)果：F：f=4：1當(dāng)堂檢測(cè)題1關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是（）A.動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，運(yùn)動(dòng)物體都具有動(dòng)能B.公式Ek=mv2中，v是物體相對(duì)于地面的速度，且動(dòng)能總是正值C.一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)題組一對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能變化量的理解AC題2從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是（）AADCB題組二對(duì)動(dòng)能定理的理解D題3關(guān)于動(dòng)能定理的表達(dá)式W=Ek2-Ek1，下列說法正確的是（）A.公式中的W為不包含重力的其他力做的總功B.動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功，但不適用于變力做功C.運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能要變化D.公式中的Ek2-Ek1為動(dòng)能的增量，當(dāng)W>0時(shí)動(dòng)能增加，當(dāng)W<0時(shí)動(dòng)能減少【解析】A錯(cuò)：動(dòng)能定理的表達(dá)式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。B錯(cuò)：動(dòng)能定理適用于任何運(yùn)動(dòng)，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，既適用于恒力做功，也適用于變力做功。C錯(cuò)：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，若合外力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，合外力不做功，動(dòng)能不變。D對(duì)：公式中的Ek2-Ek1為動(dòng)能的增量，當(dāng)W>0時(shí)，即Ek2-Ek1>0，動(dòng)能增加，當(dāng)W<0時(shí)，即Ek2-Ek1<0，動(dòng)能減少。題4某雪上項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在一次自由式滑雪空中技巧比賽中，沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1900J，他克服阻力做功100J，他在此過程中（）A.動(dòng)能增加了1900J

B.動(dòng)能增加了2000JC.重力勢(shì)能減小了1900J D.重力勢(shì)能減小了2000JC【解題通法】一種力做的功對(duì)應(yīng)著一種形式的能的變化（1）根據(jù)重力做功判斷重力勢(shì)能的變化。（2）根據(jù)合力做功判斷動(dòng)能的變化。提示：重力是動(dòng)力，摩擦力（含空氣阻力）是阻力，合力做的功是1800J。題組三動(dòng)能定理的基本應(yīng)用題5

質(zhì)量M=4.0×104kg的飛機(jī)，從靜止開始沿平直的跑道滑行，當(dāng)滑行距離L=1.6×103m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s。問：（1）起飛時(shí)飛機(jī)的動(dòng)能多大？（2）若不計(jì)滑行過程中所受的阻力，則飛機(jī)受到的牽引力為多大？應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟（1）確定研究對(duì)象和研究過程，動(dòng)能定理的研究對(duì)象一般是單個(gè)物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要一致。（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。（3）寫出該過程中合力做的功或分別寫出各個(gè)力做的功（注意功的正負(fù)）。如果研究過程中物體的受力情況有變化，要分別寫出在各個(gè)階段中力做的功。（4）寫出物體的初、末動(dòng)能。（5）按照動(dòng)能定理列式并求解。題組四用動(dòng)能定理解決變力做功問題B題7如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止。在這一過程中，物塊的重力勢(shì)能增加了2J。用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力。在此過程中，以下判斷正確的是（）A.FN和Ff對(duì)物塊都不做功B.FN對(duì)物塊做功為2J，F(xiàn)f對(duì)物塊不做功C.FN對(duì)物塊不做功，F(xiàn)f對(duì)物塊做功為2JD.FN和Ff對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為0【解析】由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對(duì)物塊做功。受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。物塊的重力勢(shì)能增加了2J，即重力做功為-2J，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中物塊動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理知，WFN-WG=0，則FN對(duì)物塊做功為2J，B選項(xiàng)