人教版 (2019)必修 第二册动能和动能定理背景图课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册动能和动能定理背景图课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了3动能和动能定理，动能定理第二课时，动能定理的应用等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1、动能的概念；2、动能定理；3、动能定理的应用。
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。 炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。 你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v1 增加到 v2，如图所示，水平面光滑。推导出力 F 对物体做功的表达式。（已知量：v1、v2 和 m）
1．外力对物体做的功是多大？2．物体的加速度是多大？3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？4．结合上述三式能推导出什么关系式？
又根据牛顿第二定律 F = ma
从上式可以看出，“ ”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时 的 差， 正好等于力对物体做的功。 在物理学中就用“ ”这个量表示物体的动能（kinetic energy），用符号 Ek 表示。
物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。
（1）公式中v是瞬时速度，对地速度；
（2）国际单位为焦耳（J）；
（物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半）
1kg·m2/s2=1N·m=1J
（1）动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。
物体的动能变化时，速度一定变化；速度变化时，动能不一定变化。
3. 对动能表达式 的理解
例1. 关于物体的动能，下列说法正确的是（ 　　）A．物体的质量、速度不变，其动能一定不变B．物体的动能不变，其速度一定不变C．两个物体中，速度大的动能也大D．某一过程中物体的速度变化，其动能一定变化
练习1-1、 (多选)关于动能的理解,下列说法正确的是(　　 )A.凡是运动的物体都具有动能B.重力势能可以为负值，动能也可以为负值C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
练习1-2、 2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为 7.6 km/s，此时它的动能是多少？
1 内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
(1)恒力做功或变力做功；
(2)直线运动或曲线运动；
(3)单个物体或多个物体；
(4)一个过程或全过程。
例2．下列说法正确的是（　 　）A．如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零B．如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D．物体的动能不变，所受合力一定为零
练习2-1．假设一辆车在某一路段正加速下坡，则在此过程中（    ）A．合力对车做正功，车动能增大B．合力对车做负功，车动能减小C．重力对车做正功，车重力势能增大D．重力对车做负功，车重力势能减小
例3 一架喷气式飞机， 质量 m ， 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 Ff , 求飞机受到的牵引力 F 。
解：以______为研究对象，
以______为研究过程
练习3-1（教材例题） 一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103 m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的 1/50 。g 取 10 m/s2，求飞机平均牵引力的大小。
解：以__________为研究对象，
以__________为研究过程
(F-Ff )l=(F-F/50 )l
F =1.04×105 N
应用动能定理解题小结：
1、要按流程步骤解题； (1)确定研究对象和过程； (2)确定初末状态的动能； (3)受力分析，求合外力的总功； (4)依动能定理列式求解；
2、从这个例题可以看出，动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便。 在应用动能定理时还应该注意到，力对物体做的功可以为正值，也可以为负值。 合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能减少。
学习目标：1、应用动能定理解题的流程；2、应用动能定理处理多过程问题；3、应用动能定理处理曲线运动问题；4、应用动能定理求变力的功；5、动能定理与图像相结合的问题；
(1)确定研究对象和过程；(2)确定初末状态的动能；(3)受力分析，明确各力做功的正负，写出合外力的总功；(4)依动能定理列式求解；
例1. 物体沿高 H 的光滑斜面从顶端由静止下滑，求它滑到底端时的速度大小.
拓展1：若物体沿高 H 的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？
注意：速度（方向）不一定相同
拓展2：若由H高处自由下落，结果？
解题心得1：动能定理也适用于曲线运动！
例2. 物体在恒定水平推力 F 的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，发生位移 s1 后即撤去力 F，物体又运动一段距离后停止运动. 整个过程的 v–t 图线如图所示. 求推力 F 与阻力 Ff 的比值.
解法1. 全程应用动能定理求解。
由动能定理得 WF + Wf = 0 - 0
即：Fs1 +（ –Ff s）=0……①
由 v–t 图线知 s ：s1 = 4 ：1 ……②
所以 F ：Ff = s ：s1
得: F ： Ff = 4 ：1
解法2. 分段应用动能定理
两式相加得: Fs1 +（ –Ff s）= 0
得：F : Ff = s : s1 = 4 : 1
解法3. 牛顿定律结合匀变速直线运动规律(解析略)
解题心得2：动能定理也适用于多过程问题！
例3（教材P87例2） 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10 m/s2， cs 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
例3（教材P87例2）
解：(1)以__________为研究对象，在_____________过程中
该过程中合外力的功为：
= WF + WG = F合l + 0 = 2Fl cs370
解：(2)以__________为研究对象，在________________过程中
= WG + Wf = mgh - Ff h
例4. 从离地面 H 高处由静止落下一只质量为 m 的小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为 Ff，重力加速度为 g，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为___________。
思考：1、应用动能定理解题的步骤怎样？ 2、取哪物体为研究对象？取哪个过程来研究？ 3、研究对象受哪些力作用，各做了多少功？ 4、研究过程的初末状态的动能各是多少？
例4. 从离地面 H 高处由静止落下一只质量为 m 的小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力大小恒为 Ff，重力加速度为g，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为___________。
分析： 取小球为研究对象，小球在整个运动过程中受重力和空气阻力，重力做正功，阻力做负功，且阻力的功可用力乘路程来计算。小球的初末动能都是零。
解：小球在全过程中依动能定理有：mgH – Ff s = 0 – 0 得路程
例5. 如图，质量为m=2kg的环套在光滑竖直的杆AB上，能无摩擦的上下滑动，现通过定滑轮用细绳以F=60N的恒力拉环，不计细绳与滑轮间的摩擦，若环在A点时速度为vA=3m/s，则环到达B点时的速度vB多大？
解：以环为研究对象，环受重力、支持力、绳的拉力作用，其中杆的支持力对环不做功.由动能定理得：
即： WF +WG = EkB – EkA
代入数据得 vB =7m/s
W合= EkB – EkA
解题心得3：动能定理可求变加速运动的速度！
例6. 如图，质量为 m=2kg 的环套在光滑竖直的杆AB上，能无摩擦的上下滑动，现通过定滑轮用细绳以某一变力 F 拉环，不计细绳与滑轮间的摩擦，若环在A点时速度为vA=3m/s，到达B点时速度 vB=7m/s，求拉力的功。
WF +WG = EkB – EkA
代入数据得 WF =120J
解题心得4：动能定理可求解变力的功！