高中物理7.7《動能與動能定理》課件人教版必修二

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,歡迎進入物理課堂,第七節(jié)動能和動能定理,課標定位學習目標：1.明確動能的表達式及其含義；2．會用牛頓定律結合運動學規(guī)律推導出動能定理；3．理解動能定理及其含義，并能利用動能定理解決有關問題．重點難點：對動能定理的理解及應用．,,,,,,,,,,,,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓練,第七節(jié),,課前自主學案,課前自主學案,運動,瞬時,3．動能的單位(1)國際單位是____，符號為___，與功的單位相同．(2)1J＝1kgm2/s2＝1Nm注意：能量有多種形式，動能是其中一種，動能與其他形式的能量之間可以相互轉化．,焦耳,J,動能,初動能,末動能,代數和,3．適用范圍(1)動能定理既適用于求恒力做功，也適用于求____做功．(2)動能定理既適用于直線運動，也適用于____運動．注意：動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間，應用動能定理時，只需要考慮運動過程中初末狀態(tài)動能的變化量即可，因此應用動能定理處理問題有時比較方便．,變力,曲線,核心要點突破,一、對動能概念的進一步理解1．動能是標量，只有大小沒有方向，動能沒有負值，與物體的速度方向無關．2．動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，物體在某一狀態(tài)的動能由物體的質量和該狀態(tài)下物體的速度共同決定．3．物體的動能具有相對性，由于對不同的參考系，同一物體的瞬時速度有不同值，所以在同一狀態(tài)下物體的動能也有不同值．一般地如無特別說明，物體的動能均是相對于地面的．,即時應用(即時突破，小試牛刀)1．關于對動能的理解，下列說法錯誤的是()A．動能是機械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運動的物體都具有動能B．動能總為正值C．一定質量的物體，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)答案：D,二、對動能定理的理解及應用1．物理意義動能定理揭示了物體動能的變化是通過外力做功的過程(即力對空間的積累)來實現(xiàn)的，并且通過功來量度，即外力對物體做的總功對應著物體動能的變化．若合力做正功，物體動能增加，其他形式的能轉化為動能．若合力做負功，物體動能減少，動能轉化為其他形式的能．,動能定理的表達式中等號的意義是一種因果關系，表明了數值上是相等的，并不意味著“功就是動能增量”，也不是“功轉變成動能”，而是“功引起物體動能的變化”．2．應用動能定理時應注意的問題(1)動能定理是標量式，式中的v是相對于同一參考系，一般指相對于地面．,(2)對單一物體的單一過程，W指合外力做的功．若對某一過程的不同階段，物體受力情況發(fā)生變化，則W應是所有外力所做的總功，即各力做功的代數和．(3)若研究對象是由兩個以上的物體組成的系統(tǒng)，則對整個系統(tǒng)來講，W還應包括系統(tǒng)內力做功，這種情況下，Ek2－Ek1為整個系統(tǒng)動能的變化．(4)該式不僅適用于恒力做功，也適用于變力做功．(5)該式不僅適用于直線運動，也適用于曲線運動．,3．動能定理的應用步驟(1)明確研究對象及所研究的物理過程．(2)對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數和．(3)確定始、末態(tài)的動能(未知量用符號表示)，根據動能定理列出方程W總＝Ek2－Ek1.(4)求解方程，分析結果．,即時應用(即時突破，小試牛刀)2．一質量為m的滑塊，以速度v在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經過一段時間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時間內，水平力所做的功為(),課堂互動講練,一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖7－7－1所示，則力F所做的功為()圖7－7－1,A．mglcosθB．FlsinθC．mgl(1－cosθ)D．Flcosθ【思路點撥】因為是一緩慢過程，故小球時刻處于平衡狀態(tài)，所以力F為一變力，無法利用功的定義式求解，但可應用動能定理求解．,【精講精析】由動能定理得WF＋WG＝0又WG＝－mgl(1－cosθ)所以WF＝mgl(1－cosθ)，C正確．【答案】C,【方法總結】利用動能定理求變力做的功時，可先把變力的功用字母W表示出來，再結合物體動能的變化進行求解．,變式訓練1(2011年高考江蘇卷)如圖7－7－2所示，演員正在進行雜技表演．由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于()圖7－7－2,A．0.3JB．3JC．30JD．300J解析：選A.由生活常識及題圖知，一只雞蛋的質量接近0.05kg，上拋高度在0.6m左右，則人對雞蛋做的功W＝mgh＝0.3J，故A對，B、C、D錯．,將質量m＝2kg的金屬小球從離地面H＝2m的高處由靜止釋放，落入泥潭并陷入泥中h＝5cm深處，不計空氣阻力，g取10m/s2.求泥潭對金屬小球的平均阻力大?。畧D7－7－3,【思路點撥】解答本題時應把握以下三點：(1)明確小球的運動分為兩個階段．(2)分析小球在兩個階段的受力情況．(3)優(yōu)先選用動能定理解答本題．,【答案】820N【方法總結】從本例提供的三種解法可以看出，在不涉及加速度和時間的問題中，應用動能定理求解比應用牛頓第二定律與運動學公式求解簡單得多；而對物體運動的全過程應用動能定理，則往往要比分段應用動能定理顯得更為簡捷．因此在應用牛頓運動定律和動能定理時優(yōu)先選用動能定理．,變式訓練2以初速度v1豎直上拋一個質量為m的物體，落回到拋出點的速度大小為v2，如果上升和下降過程中受到的空氣阻力大小恒定，求物體能上升的最大高度．,如圖7－7－4所示，斜面足夠長，其傾角為α，質量為m的滑塊，距擋板P為x0，以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊在斜面上經過的總路程為多少？,圖7－7－4,【自主解答】滑塊在滑動過程中，要克服摩擦力做功，其機械能不斷減少；又因為滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會停在斜面底端．在整個過程中，受重力、摩擦力和斜面的支持力作用，其中支持力不做功．設其經過的總路程為L，對全過程，由動能定理得,【方法總結】利用整體法解題時，要特別注意各種力做功的特點，正確表示每個力在整個過程中做的功．例如：重力做功與實際過程無關，只要知道初、末狀態(tài)的高度差即可；滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力的大小與路程的乘積．,變式訓練3如圖7－7－5所示，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120，半徑R為2.0m，一個物體在離弧底E高度為h＝3.0m處，以初速度4.0m/s沿斜面運動．若物體與兩斜面的動摩擦因數為0.02，則物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走多長路程？(g取10m/s2)圖7－7－5,解析：設物體在斜面上運動的總路程為s，則摩擦力所做的總功為－μmgscos60，末狀態(tài)選為B(或C)，此時物體速度為零，對全過程由動能定理得,答案：280m,知能優(yōu)化訓練,本部分內容講解結束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,