動能和動能定理課件高一下學(xué)期物理人教版4

第三節(jié)動能和動能定理第八章

機械能守恒定律學(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知道動能的表達(dá)式，會根據(jù)動能的表達(dá)式計算物體的動能。2理解動能定理的含義，會推導(dǎo)動能定理。3.能應(yīng)用動能定理解決實際問題。新課導(dǎo)入紙牌為什么能夠“成功切黃瓜”？新課講解定義：物體因為運動而具有的能量稱為動能。行駛的汽車、飛行的炮彈、發(fā)射的火箭等，都具有一定的動能。動能的大小與什么因素有關(guān)？思考類型一：質(zhì)量為m的物體在與運動方向相同的恒力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

的物體在與運動方向相同的恒力F

的作用下，沿粗糙水平面運動了一段位移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：物體由于物體運動而具有的能量。3.單位：焦耳（J）1J=1kg·m2/s2

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

vvv否是

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

(1)恒力做功或變力做功；(2)直線運動或曲線運動；(3)單個物體或多個物體；(4)一個過程或全過程。3.對動能定理表達(dá)式

的說明：W合＝Ek2－Ek1二、動能定理經(jīng)典例題

F牽F阻lvxo研究對象確定初末狀態(tài)，分析該過程中各力做的功及動能變化。根據(jù)動能定理列方程求解。研究過程運動分析受力分析解題步驟解以飛機為研究對象，設(shè)飛機滑跑的方向為x軸正方向。飛機的初動能Ek1＝0，末動能，合力F做的功根據(jù)動能定理,有由于把數(shù)值代入后得到飛機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，求它滑到底端時的速度大小.H解：由動能定理得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動，發(fā)生位移s1后即撤去力F，物體由運動一段距離后停止運動.整個過程的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)堂檢測題1關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是（）A.動能是普遍存在的機械能的一種基本形式，運動物體都具有動能B.公式Ek=mv2中，v是物體相對于地面的速度，且動能總是正值C.一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化D.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)題組一對動能和動能變化量的理解AC題2從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖象是（）AADCB題組二對動能定理的理解D題3關(guān)于動能定理的表達(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.動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動；適用于恒力做功，但不適用于變力做功C.運動物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運動，其動能要變化D.公式中的Ek2-Ek1為動能的增量，當(dāng)W>0時動能增加，當(dāng)W<0時動能減少【解析】A錯：動能定理的表達(dá)式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功。B錯：動能定理適用于任何運動，既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于恒力做功，也適用于變力做功。C錯：運動物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運動，若合外力方向始終與運動方向垂直，合外力不做功，動能不變。D對：公式中的Ek2-Ek1為動能的增量，當(dāng)W>0時，即Ek2-Ek1>0，動能增加，當(dāng)W<0時，即Ek2-Ek1<0，動能減少。題4某雪上項目運動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，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J，他在此過程中（）A.動能增加了1900J

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

質(zhì)量M=4.0×104kg的飛機，從靜止開始沿平直的跑道滑行，當(dāng)滑行距離L=1.6×103m時，達(dá)到起飛速度v=60m/s。問：（1）起飛時飛機的動能多大？（2）若不計滑行過程中所受的阻力，則飛機受到的牽引力為多大？應(yīng)用動能定理解題的步驟（1）確定研究對象和研究過程，動能定理的研究對象一般是單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體運動狀態(tài)要一致。（2）對研究對象進行受力分析。（3）寫出該過程中合力做的功或分別寫出各個力做的功（注意功的正負(fù)）。如果研究過程中物體的受力情況有變化，要分別寫出在各個階段中力做的功。（4）寫出物體的初、末動能。（5）按照動能定理列式并求解。題組四用動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。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于木板靜止。在這一過程中，物塊的重力勢能增加了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對物塊都不做功B.FN對物塊做功為2J，F(xiàn)f對物塊不做功C.FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2JD.FN和Ff對物塊所做功的代數(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。物塊的重力勢能增加了2J，即重力做功為-2J，緩慢轉(zhuǎn)動的過程中物塊動能不變，由動能定理知，WFN-WG=0，則FN對物塊做功為2J，B選項