高中物理 77 動(dòng)能和動(dòng)能定理同課異構(gòu)課件2 新人教版必修2

1、第七章 機(jī)械能守恒定律第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理人教版必修人教版必修2功功和和能能能量：能量： 。 一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉δ軌驅(qū)ν庾龉?，它就具有了能量能量?功：功： 。功是能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化的量度量度。做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。猴子從樹上猴子從樹上 掉下來掉下來重力重力對(duì)猴子做正功做正功重力勢能動(dòng) 能小球從光滑小球從光滑斜面滾下來斜面滾下來重力對(duì)小球做正功小球重力勢能小 球 動(dòng) 能做功做功是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化的必由之途必由之途 什么是動(dòng)能？定義、符號(hào)、表達(dá)式、單位。什么是動(dòng)能？定義、符號(hào)、表達(dá)式、單位。動(dòng)能定理的內(nèi)容、如何推導(dǎo)出動(dòng)能定理。動(dòng)能定理的內(nèi)容、如何推導(dǎo)出動(dòng)能定理。 一、一、 什么是

2、什么是動(dòng)能動(dòng)能？初中我們已經(jīng)接觸過這個(gè)概念：初中我們已經(jīng)接觸過這個(gè)概念：物體由于物體由于 而具有的能量，叫做而具有的能量，叫做 。物體的動(dòng)能跟物體的物體的動(dòng)能跟物體的 和和 有關(guān)有關(guān)。運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)能動(dòng)能質(zhì)量質(zhì)量速度速度 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)表表明明讓我們回顧一下初中做過的實(shí)驗(yàn)：讓我們回顧一下初中做過的實(shí)驗(yàn)：運(yùn)動(dòng)的物體能夠運(yùn)動(dòng)的物體能夠 ，它們具有，它們具有 。運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)物體的 越大、越大、 越大，越大， 它們的它們的 就越大就越大！做功做功動(dòng)能動(dòng)能速度速度質(zhì)量質(zhì)量動(dòng)能動(dòng)能 二、如何定量地表示動(dòng)能？二、如何定量地表示動(dòng)能？v0=0vt一架飛機(jī)在跑道上起飛的過程中（如果不考慮阻力），一架飛機(jī)在跑道上起飛的過

3、程中（如果不考慮阻力），是牽引力使飛機(jī)不斷加速運(yùn)動(dòng)；是牽引力使飛機(jī)不斷加速運(yùn)動(dòng)；速度越來越大，動(dòng)能越來越大，速度達(dá)到一個(gè)值，即可收起速度越來越大，動(dòng)能越來越大，速度達(dá)到一個(gè)值，即可收起起落架，騰空而起起落架，騰空而起.我們可以用做功的多少，我們可以用做功的多少， 來定量地確定動(dòng)能來定量地確定動(dòng)能。f 牽引力對(duì)飛機(jī)做正功牽引力對(duì)飛機(jī)做正功燃料燃料內(nèi)能內(nèi)能飛機(jī)飛機(jī)動(dòng)能動(dòng)能sa物體的質(zhì)量為物體的質(zhì)量為m，初速度為，初速度為v1，mv1在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力f的作用下，的作用下，f發(fā)生一段位移發(fā)生一段位移s，速度增加到了，速度增加到了v2。mv2s恒力恒力 f 對(duì)物體對(duì)物體 m

4、做了多少功：做了多少功： 。w = f s請(qǐng)大家把這個(gè)功的表達(dá)式，用上學(xué)期學(xué)過的動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式展開、整理、化簡看看能得到什么結(jié)果？恒力恒力f做的功做的功 等于等于 這個(gè)物理量的變化這個(gè)物理量的變化21222121mvmvfsw 221mv 動(dòng)動(dòng) 能能 物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與其物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與其速度的平方乘積的一半速度的平方乘積的一半。kg ( m / s ) 2j推推看：動(dòng)能是標(biāo)量，與功的單位相同，動(dòng)能是標(biāo)量，與功的單位相同，也是焦耳。也是焦耳。221mvek定義了動(dòng)能的表達(dá)式，再來研究我們剛才推出式子定義了動(dòng)能的表達(dá)式，再來研究我們剛才推出式子外力做的功外力做的功末

5、態(tài)動(dòng)能末態(tài)動(dòng)能初態(tài)動(dòng)能初態(tài)動(dòng)能上式表明：上式表明：如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，上式可寫成：如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，上式可寫成： 合外力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，合外力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。 這就是這就是動(dòng)能定理動(dòng)能定理21222121mvmvfswkkkeeew22合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 一架噴氣式飛機(jī)一架噴氣式飛機(jī), 質(zhì)量質(zhì)量 m , 起飛過程中從靜止開始在跑道上起飛過程中從靜止開始在跑道上滑跑的路程為滑跑的路程為 s 時(shí)，達(dá)到起飛速度時(shí)，達(dá)到起飛速度 v .

6、在此過程中飛機(jī)受到的平在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是均阻力是 f , 求飛機(jī)受到的牽引力求飛機(jī)受到的牽引力 f 。 2 對(duì)飛機(jī)受力分析：對(duì)飛機(jī)受力分析：gn牽引力牽引力ffv跑道上滑行的位移跑道上滑行的位移 s3 分析各力的做功情況：分析各力的做功情況： 重力、支持力不做功；重力、支持力不做功；牽引力牽引力f 做正功做正功；阻力阻力 f 做負(fù)功做負(fù)功4 考查初、末狀態(tài)的動(dòng)能：考查初、末狀態(tài)的動(dòng)能：一開始飛機(jī)靜止，一開始飛機(jī)靜止，初動(dòng)能為初動(dòng)能為0 ；5 應(yīng)用動(dòng)能定理建立方程：應(yīng)用動(dòng)能定理建立方程：1 確定研究對(duì)象：確定研究對(duì)象：0212mvfsfs221mv加速到能起飛時(shí)，加速到能起飛時(shí)，末動(dòng)

7、能為末動(dòng)能為mv0=0本題也可用動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式來解：本題也可用動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式來解：設(shè)飛機(jī)的牽引力為恒力，據(jù)牛頓第二定律：設(shè)飛機(jī)的牽引力為恒力，據(jù)牛頓第二定律： 據(jù)初速度為據(jù)初速度為0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：將（將（1）代入（）代入（2）得）得：化簡上式化簡上式：兩種解法，殊途同歸，用動(dòng)能定理思路明快，而且飛機(jī)的牽引兩種解法，殊途同歸，用動(dòng)能定理思路明快，而且飛機(jī)的牽引力不一定是恒力。力不一定是恒力。動(dòng)能定理可用于變力做功的問題，這是它最動(dòng)能定理可用于變力做功的問題，這是它最大的優(yōu)越性！大的優(yōu)越性！maffasv202smffv 220212mvfsfs 一架噴

8、氣式飛機(jī)一架噴氣式飛機(jī), 質(zhì)量質(zhì)量 m , 起飛過程中從靜止開始在跑道上起飛過程中從靜止開始在跑道上滑跑的路程為滑跑的路程為 s 時(shí)，達(dá)到起飛速度時(shí)，達(dá)到起飛速度 v . 在此過程中飛機(jī)受到的平在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是均阻力是 f , 求飛機(jī)受到的牽引力。求飛機(jī)受到的牽引力。 gn牽引力牽引力ffv跑道上滑行的位移跑道上滑行的位移 smv0=0功功wfs動(dòng)能動(dòng)能ek合外力的合外力的 = 動(dòng)能定理（標(biāo)量式）動(dòng)能定理（標(biāo)量式） 關(guān)系關(guān)系過程量狀態(tài)量力的空間累積效應(yīng)力的空間累積效應(yīng)本課小結(jié)21222121mvmv 221mv因果因果（環(huán)境影響）（自身變化）1、一輛汽車當(dāng)它的速度為、一輛汽車當(dāng)它

9、的速度為 v 時(shí)，踩死剎車時(shí)，踩死剎車后可以滑動(dòng)后可以滑動(dòng)s。那么當(dāng)它的速度為。那么當(dāng)它的速度為 2v 時(shí)，踩時(shí)，踩死剎車后能滑動(dòng)多遠(yuǎn)呢？死剎車后能滑動(dòng)多遠(yuǎn)呢？解析：解析：假設(shè)車與路面之間的摩擦力為恒力。由動(dòng)能定理可知，摩擦力做的負(fù)功應(yīng)該等于汽車動(dòng)能的損失量，即即: 21fs0mv2()21fs =0m 2v2s =4s課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、平直公路上質(zhì)量為、平直公路上質(zhì)量為mm的汽車以恒定功率行駛，設(shè)的汽車以恒定功率行駛，設(shè)它受到的阻力是一定的，在車速從它受到的阻力是一定的，在車速從v v0 0達(dá)到最大值達(dá)到最大值v vmm的的過程中經(jīng)時(shí)間為過程中經(jīng)時(shí)間為t t，通過的路程為，通過的路程為

10、s s，則汽車在此過程，則汽車在此過程中中 （ ）a. a. 汽車的加速度不斷減小汽車的加速度不斷減小0m202mmvstv2vvvstv2svvmm202mb. 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為c. 平均速率平均速率 s/t (v0+vm) / 2d. 克服阻力的功為克服阻力的功為提示提示: : 由動(dòng)能定理由動(dòng)能定理 pt fs =1/2m(vpt fs =1/2m(vmm2 2 - v - v0 02 2 ) ) f=f=p/v f=f=p/vm m 聯(lián)列解之聯(lián)列解之 a c d3 3、動(dòng)量大小相等的兩個(gè)物體，其質(zhì)量之比為、動(dòng)量大小相等的兩個(gè)物體，其質(zhì)量之比為2 2：3 3，則其動(dòng)能之比為則其

11、動(dòng)能之比為 （ ） a a2 2：3 3； b b3 3：2 2； cc4 4：9 9； d d9 9：4 4b解析：解析：由由e ek k= =mp22 可知，動(dòng)量大小相等的物體，其動(dòng)能與它們的質(zhì)量可知，動(dòng)量大小相等的物體，其動(dòng)能與它們的質(zhì)量成反比，因此動(dòng)能的比應(yīng)為成反比，因此動(dòng)能的比應(yīng)為3 3：2 2 4 4、如圖所示長木板、如圖所示長木板a a放在光滑的水平地面上，物體放在光滑的水平地面上，物體b b以水平速度沖上以水平速度沖上a a后，由于摩擦力作用，最后停止在后，由于摩擦力作用，最后停止在木板木板a a上，則從上，則從b b沖到木板沖到木板a a上到相對(duì)板上到相對(duì)板a a靜止的過程靜止的過程中，下述說法中正確是中，下述說法中正確是 （ ) ) (a) (a) 物體物體b b動(dòng)能的減少量等于動(dòng)能的減少量等于b b克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功(b) (b) 物體物體b b克服摩擦力做的功等