(浙江專用)學年高中物理第七章機械能守恒定律第7節(jié)動能和動能定理課件新人教版必修2

1、第7節(jié)動能和動能定理學考報告知識內(nèi)容動能和動能定理考試要求學考選考dd1知道動能的符號、表達式和單位，會根據(jù)動能表達式計算運動物體的動能 2知道動能定理的表達式，理解動能定理的物理意義基本要求3知道動能定理也可用于變力做功和曲線運動4會運用動能定理解決單個物體的有關(guān)問題5會運用動能定理求變力所做的功發(fā)展要求1 .領(lǐng)悟運用動能定理解題的優(yōu)越性2.理解做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程說明1不要求用平均力計算變力做功和利用F顯圖象求變力做功2不要求用動能定理解決物體系的問題I課堂導學: : : : : 基礎自診簽課堂互動簽 1知識點一動能的表達式1.動能的表達式:基礎梳理國際單位制中單位是 焦耳2

2、.對動能的理解(1) 動能的瞬時性:物體動能的大小與物體瞬時速度的大小相對應，是一個狀態(tài)量。(2) 動能的標矢性：動能是標量，只有大小沒有方向，且總大于或等于零。(3) 動能的相對性：對于不同的參考系，物體的速度不同，則物體的動能也不同。沒 有特別指明時，速度都是以地面為參考系。匚3動能的變化量末狀態(tài)的動能與初狀態(tài)的動能之差，即山=蘇詬-切訴。動能的變化量是過程量，AEk0,表示物體的動能增大；AEk0,表示物體的動能減小。典例精析【例1】關(guān)于動能，下列說法中正確的是（）=1 A動能是普遍存在的機械能中的一種基本形式，凡是運動的物體都有動能B.公式&=如昇中，速度。是物體相對于地面的速度，且動

3、能總是正值C一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，速度變化時，動能也一定變化D動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)解析Ek二寺mv2中的速度”與參考系的選取動能是物體由于運動而具有的能量， 所以運動的物體都有動能有關(guān)，但參考系不一定是地面速度是矢量，當其只有方向發(fā)生變化時， 動能不變化，此時物體并不處于平衡狀態(tài)，如做勻速圓周運動的物體甬覆答案A即學即練1一個質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后 小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化 量的大小Ao和碰撞過程中小球的動能變化量九耳為（）A.Ar = 0B.Ar = 1

4、2 m/sC.AEk = 1.8 JD.AEk = 10.8 J解析 以初速度方向為正方向，速度變化量的大小v = viv0=6 m/s+6 m/s=12 m/s,選項B正確;X0.3X62 J=0o答案B知識點二動能定理基礎梳理1 動能定理內(nèi)容:合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。2.表達式：W= Ek2 搖=AjEko(l) Ek2=亍n詬表示一個過程的末動能，Eki=亍n詬表示這個過程的初動能。W指合外力做的功，即包含重力在內(nèi)的所有外力所做功的上數(shù)3L。(3)W與dE；的關(guān)系:如果合力對物體做正功，物體的動能 增加;如果合力對物體 做負功，物體的動能j如果合力

5、對物體不做功，物體的動能丕孌、3.動能定理的實質(zhì)：功能關(guān)系的一種具體體現(xiàn)，物體動能的改變可由合外力做功虧屢 量。期典例精析【例2】起重機鋼索將質(zhì)量m = 1.0xl03 kg的物體，= 2 m/s2的加速度由靜止豎直向 上提升了5 m,鋼索對物體的拉力做的功為多少？物體的動能增加了多少？（取g二 10 m/s2）o解析 由動能定理知，物體動能的增加量AEk = W = mid = le0xl03x2x5 J = 1.0xlO4 J又拉二生所以拉力做的功 W拉= AEk + WG = AEk + mgl = 6.0 xlO4 Jo答案 6.0X104 J LOxlO4 J即學即練2下列關(guān)于運動物

6、體的合力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是（）A物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化B.若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零C物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化D.物體的動能不變，所受的合外力必定為零解析 力是改變物體速度的原因,物體做變速運動時,合外力一定不為零,但合外 力不為零時，做功可能為零,動能可能不變,A、B錯誤；物體合外力做功,它的動 能_定變化,速度也一定變化,C正確；物體的動能不變,所受合外力做功_定為零, 但合外力不一定為零,D錯誤。答案C知識點三應用動能定理的優(yōu)點及解題步驟1 應用動能定理解題的優(yōu)點(1) 動能定理對應的是一個過程，只涉及物體初、末狀

7、態(tài)的動能和整個過程合力做的 功，無需關(guān)心中間運動過程的細節(jié)，而且功和能都是標量，無方向性，計算方便。(2) 當題目中不涉及“和而涉及F、I、加、e等物理量時，優(yōu)先考慮使用動能定理。(3) 動能定理既適用于恒力作用過程，也適用于變力作用過程，既適用于直線運動也適用于曲線運動，既適用于單一過程，也適用于多過程，特別是變力及多過程問題, 動能定理更具有優(yōu)越性。匕了2 應用動能定理解題的一般步驟(1)選取研究對象(通常是單個物體)，明確它的運動過程。對研究對象進行受力分析，明確各力做功的情況，求出外力做功的代數(shù)和。(3) 明確物體在初、末狀態(tài)的動能耳1、%。(4) 列出動能定理的方程W = Ek2-E

8、klt結(jié)合其他必要的解題方程，求解并驗算。典例精析【例3】質(zhì)量為加的物體靜止在水平桌面上，它與桌面之間的動摩擦因數(shù)為“，物體在水平恒力F作用下開始運動，發(fā)生位移可時撤去力八問物體還能運動多遠？解析 研究對象：質(zhì)量為加的物體。研究過程:從靜止開始,先加速,后減速至零。受力分析.運動過程草圖如圖所示,其中物體受重力勿g)水平外力(F).弓單力0n)滑動摩擦力(竹),設加速位移為減速位移為爍iJJ/#、/z/AI mgI mg a；解法一：可將物體運動分成兩個階段進行求解物體開始做勻加速運動位移為X1，水平外力F做正功，竹做負功，mg、Fn不做功;初動能氐=0,末動能Ekl=mv 根據(jù)動能定理：Fx

9、xfimgxx=mv0撤去外力F后，物體做勻減速運動位移為兀2,竹做負功，g、Fn不做功；初動能疋燈 =如詬，末動能鳳2 = 0根據(jù)動能定理：一 7MgX2 = 0尹1詬由兩式得:Fxj fimgxx fimgx2=00得：x2= 解法二：從靜止開始先加速，然后減速為零，對全過程進行分析求解。設加速位移為兀1，減速位移為兀2；水平外力F在小段做正功，滑動摩擦力竹在（可 +七）段做負功，mg.心不做功；初動能弘0=0,末動能弘=0根據(jù)動能定理：Fxj pmg(xx +x2)=00得工2=(F“wig) M“Mg答案(F“/wg)“加g即學即練3.個質(zhì)點放在光滑的水平面上，在水平恒力F作用下由靜止開始運動，當速度達到e 時，立即換成一個方向相反、大小為3F的恒力作用，經(jīng)過一段時間后，質(zhì)點回到出 發(fā)點，求質(zhì)點回到出發(fā)點時的速度。解析根據(jù)動能定理可列出以下兩式：Fs=tnv2(l)聯(lián)立兩式，可解得=2e,根據(jù)題意應取vf=-2vf “一”數(shù)說明速度方向與F的方向相反。答案-2卩4.在距地面高1