高中物理7.7《動(dòng)能與動(dòng)能定理》課件人教版必修二

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理,課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.明確動(dòng)能的表達(dá)式及其含義；2．會(huì)用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律推導(dǎo)出動(dòng)能定理；3．理解動(dòng)能定理及其含義，并能利用動(dòng)能定理解決有關(guān)問題．重點(diǎn)難點(diǎn)：對(duì)動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用．,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第七節(jié),,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,運(yùn)動(dòng),瞬時(shí),3．動(dòng)能的單位(1)國(guó)際單位是____，符號(hào)為___，與功的單位相同．(2)1J＝1kgm2/s2＝1Nm注意：能量有多種形式，動(dòng)能是其中一種，動(dòng)能與其他形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化．,焦耳,J,動(dòng)能,初動(dòng)能,末動(dòng)能,代數(shù)和,3．適用范圍(1)動(dòng)能定理既適用于求恒力做功，也適用于求____做功．(2)動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于____運(yùn)動(dòng)．注意：動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，只需要考慮運(yùn)動(dòng)過程中初末狀態(tài)動(dòng)能的變化量即可，因此應(yīng)用動(dòng)能定理處理問題有時(shí)比較方便．,變力,曲線,核心要點(diǎn)突破,一、對(duì)動(dòng)能概念的進(jìn)一步理解1．動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒有方向，動(dòng)能沒有負(fù)值，與物體的速度方向無關(guān)．2．動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，物體在某一狀態(tài)的動(dòng)能由物體的質(zhì)量和該狀態(tài)下物體的速度共同決定．3．物體的動(dòng)能具有相對(duì)性，由于對(duì)不同的參考系，同一物體的瞬時(shí)速度有不同值，所以在同一狀態(tài)下物體的動(dòng)能也有不同值．一般地如無特別說明，物體的動(dòng)能均是相對(duì)于地面的．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法錯(cuò)誤的是()A．動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B．動(dòng)能總為正值C．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)答案：D,二、對(duì)動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用1．物理意義動(dòng)能定理揭示了物體動(dòng)能的變化是通過外力做功的過程(即力對(duì)空間的積累)來實(shí)現(xiàn)的，并且通過功來量度，即外力對(duì)物體做的總功對(duì)應(yīng)著物體動(dòng)能的變化．若合力做正功，物體動(dòng)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．若合力做負(fù)功，物體動(dòng)能減少，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．,動(dòng)能定理的表達(dá)式中等號(hào)的意義是一種因果關(guān)系，表明了數(shù)值上是相等的，并不意味著“功就是動(dòng)能增量”，也不是“功轉(zhuǎn)變成動(dòng)能”，而是“功引起物體動(dòng)能的變化”．2．應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)注意的問題(1)動(dòng)能定理是標(biāo)量式，式中的v是相對(duì)于同一參考系，一般指相對(duì)于地面．,(2)對(duì)單一物體的單一過程，W指合外力做的功．若對(duì)某一過程的不同階段，物體受力情況發(fā)生變化，則W應(yīng)是所有外力所做的總功，即各力做功的代數(shù)和．(3)若研究對(duì)象是由兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)，則對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來講，W還應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)力做功，這種情況下，Ek2－Ek1為整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)．,3．動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟(1)明確研究對(duì)象及所研究的物理過程．(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和．(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能(未知量用符號(hào)表示)，根據(jù)動(dòng)能定理列出方程W總＝Ek2－Ek1.(4)求解方程，分析結(jié)果．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．一質(zhì)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(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度變?yōu)椋?v(方向與原來相反)，在這段時(shí)間內(nèi)，水平力所做的功為(),課堂互動(dòng)講練,一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，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(diǎn)撥】因?yàn)槭且痪徛^程，故小球時(shí)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(yīng)用動(dòng)能定理求解．,【精講精析】由動(dòng)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(jié)】利用動(dòng)能定理求變力做的功時(shí)，可先把變力的功用字母W表示出來，再結(jié)合物體動(dòng)能的變化進(jìn)行求解．,變式訓(xùn)練1(2011年高考江蘇卷)如圖7－7－2所示，演員正在進(jìn)行雜技表演．由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對(duì)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(shí)及題圖知，一只雞蛋的質(zhì)量接近0.05kg，上拋高度在0.6m左右，則人對(duì)雞蛋做的功W＝mgh＝0.3J，故A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．,將質(zhì)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(jì)空氣阻力，g取10m/s2.求泥潭對(duì)金屬小球的平均阻力大小．圖7－7－3,【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)明確小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段．(2)分析小球在兩個(gè)階段的受力情況．(3)優(yōu)先選用動(dòng)能定理解答本題．,【答案】820N【方法總結(jié)】從本例提供的三種解法可以看出，在不涉及加速度和時(shí)間的問題中，應(yīng)用動(dòng)能定理求解比應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解簡(jiǎn)單得多；而對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，則往往要比分段應(yīng)用動(dòng)能定理顯得更為簡(jiǎn)捷．因此在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理時(shí)優(yōu)先選用動(dòng)能定理．,變式訓(xùn)練2以初速度v1豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，落回到拋出點(diǎn)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(zhǎng)，其傾角為α，質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)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(jī)械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少？,圖7－7－4,【自主解答】滑塊在滑動(dòng)過程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會(huì)停在斜面底端．在整個(gè)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(shè)其經(jīng)過的總路程為L(zhǎng)，對(duì)全過程，由動(dòng)能定理得,【方法總結(jié)】利用整體法解題時(shí)，要特別注意各種力做功的特點(diǎn)，正確表示每個(gè)力在整個(gè)過程中做的功．例如：重力做功與實(shí)際過程無關(guān)，只要知道初、末狀態(tài)的高度差即可；滑動(dòng)摩擦力做功的絕對(duì)值等于摩擦力的大小與路程的乘積．,變式訓(xùn)練3如圖7－7－5所示，AB與CD為兩個(gè)對(duì)稱斜面，其上部足夠長(zhǎng)，下部分別與一個(gè)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(gè)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(yùn)動(dòng)．若物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，則物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走多長(zhǎng)路程？(g取10m/s2)圖7－7－5,解析：設(shè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)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(shí)物體速度為零，對(duì)全過程由動(dòng)能定理得,答案：280m,知能優(yōu)化訓(xùn)練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,