高中物理-必修2-动能和动能定理.ppt

必修2 第七章 机械能守恒定律,physics,动能和动能定理,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,l,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,v,1,增加到,v,2,，如图所示。试寻求这个过程中力,F,做的功与,v,1,、,v,2,的关系？,v,1,v,2,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,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,W,E,k,2,E,k,1,改写,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E,k1,、E,k2,、W分别表示什么？,W,E,k,2,E,k,1,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,W,E,k,2,E,k,1,（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、讨论结果,探究2动能定理,2、在h高处，以初速度,v,0,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:,h,d,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,O,A,B,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,在探究重力势能时，我们是从重力做功着手研究的；现在探究动能时，也是从力做功着手研究的，为何可以这样做？,一个物体能够对外做功，它就具有了能量。,做功的过程就能量转化(转移)的过程。,