高一物理教科版课件：4.4 动能 动能定理

mN
v0=0
v
牵引力F
f
跑道上滑行的位移 s
G 1 确定研究对象：
2 对飞机受力分析：
3 分析各力的做功情况：
重力、支持力不做功；牵引力F 做正功；阻力 f 做负功
4 考查初、末状态的动能：
一开始飞机静止，初动能为0 ；加速到能起飞时，末动能为 1 mv2
5 应用动能定理建立方程： Fs fs 1 mv2 0
对动能定理的理解：
a．合力对物体做的功的理解
q ①. W合＝ F合·S cos
②. W合＝W1+W2 +…＝F1·s1cosq +F2·s2cosq +… b. 标量性
式子左边的功与右边的动能都是标量
c．适用范围
（1）恒力做功或变做功 （2）曲线运动或直线运动 （3）单个物体或几个物体 （4）一个过程或全过程
即：适用于在惯性参考系中运动的所有物体
d．应用动能定理解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，画出草图； （2）对物体进行受力分析； （3）分析各力的做功情况； （4）确定物体的初、末状态，明确初、末状 态的动能； （5）应用动能定理建立方程；
例题1.一架喷气式飞机, 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 f , 求飞机受到的牵引力 F 。
Ek
1m 2
v2
1 2
172 （7200）2
J
4.5 109 J
二、动能定理
内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
1、合外力做功。 2、外力做功之和。
动能变化
和某一过程（始末状态）相对应。

二 动能定理
1 定义：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。 2 表达式：W＝Ek2－Ek1
三 对动能定理的理解
1 合外力做正功，动能增加 合外力做负功，动能减少
2 当物体受到多个力的作用时，w表示合外力所做 的功
3 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。
7 动能和动能定理
我们已经知道，物体由于 运动而具有的能叫做动能， 那么大家猜想一下动能与什 么因素有关？
结论：物体的动能与物体的
质量以及物体的速度有关，质量 越大速度越大，物体的动能越大。
思考：
那么物体的动能与它的质量以及 速度之间是否存在某种定量关系呢？
例一 质量为m的某物体，在与运
动方向总相同的恒力F的作用下发生一 段位移s，V0 速度由Vt 增加到 ，试寻求 这个过程中力F做的功？如图： NhomakorabeaV0
F
FN
Vt
F
结论：
末态
初态
W＝ mvt2－ mv02
初态和末态的表达式均为“mv2/2”，
这个“mv2/2”代表什么？
一 动能
⑴概念：物体由于运动而具有的能叫做动能。 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E半K。=
1 2
mv2
⑵定义式: 度。
,V是瞬时速
⑶单位：焦（J） 1J=1kg·m2/s2

课程目的
课程简介
理解动能的概念和计算方法。
掌握动能定理的表述和应用。
能够运用动能定理解决实际问题。
学习目标
动能的概念及计算方法什么是动能动能的计算公式动能定理的表述及应用动能定理的表述动能定理的应用举例练习题与解析练习题部分解析部分
课程大纲
02
动能和动能定理的基本概念
动能的概念
动能定义：物体由于运动而具有的能量称为动能。
与功的关系
根据动能定理，物体所受合外力的功等于物体动能的变化。因此，动能的变化是通过功来传递的。
动能和动能定理与其他物理量的关系
与能量的关系
动能是能量的一种形式，是机械能的一部分。因此，动能和能量的概念是密切相关的。动能的大小反映了物体具有的能量大小。
与动量的关系
动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，因此它们之间存在一定的关系。根据物理学中的基本关系，动量和动能之间存在一个简单的数学关系。
碰撞中的动能的损失
总结词：动能定理
详细描述：摩擦力做功可以导致物体动能的变化。当物体在粗糙表面上滑动时，摩擦力对物体做负功，物体的动能转化为热能，因此物体的动能减小。而当物体在光滑表面上滑动时，摩擦力对物体做正功，物体的动能增加。
摩擦力做功与动能的变化
总结词
机械能守恒
详细描述
在某些系统中，如忽略空气阻力和摩擦力的理想斜面系统，机械能（动能和势能）的总和保持不变，即机械能守恒。在应用机械能守恒定律时，需要确定系统的初始和最终状态，以及系统所受到的力对其做的功。
通过动能的计算可以研究物体的运动状态、碰撞、摩擦等现象。
动能和动能定理对于科学家研究天体运动、交通运输、机械制造等领域具有重要指导意义。
03
动能和动能定理的数学表达

试比较下列每种情况下，甲、乙两物体旳动能：(除 题意中提到旳物理量外，其他物理情况相同) ①物体甲旳速度是乙旳两倍； ②物体甲向北运动，乙向南运动； ③物体甲做直线运动，乙做曲线运动； ④物体甲旳质量是乙旳二分之一。
总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与 速度旳平方成正比，所以速度对动能旳 影响更大。
F kmg m v 2 2s
F kmg m v 2 1.8 104 N 2s
应用1：恒力+直线运动
例1、一架喷气式飞机，质量m 5.0 103 kg ，起飞过程中从
静止开始滑跑旳旅程为 s 5.3 102 m 时，到达起飞速
度 v 60m / s。在此过程中飞机受到旳平均阻力是飞机重量旳 0.02倍（k=0.02）。求飞机受到旳牵引力F。
❖ 一架飞机在牵引力和阻力旳共同作用下，在跑道上 加速运动．速度越来越大，动能越来越大．这个过 程中是牵引力和阻力都做功，牵引力做正功，阻力 做负功，牵引力和阻力旳合力做了多少功，飞机旳 动能就变化了多少．
思索与讨论（二）
❖ 动能定理是否能够应用于变力做功或物体做曲线 运动旳情况，该怎样了解?
❖ 把过程分解为诸多小段，以为物体在每小段运动 中受到旳力是恒力，运动旳轨迹是直线，这么也 能得到动能定理．
弹力做功WF
w 外力做功
重力势能mgh 弹性势能kx2/2 动能体现式？
探
究
物
设质量为m旳某物体，在与运动方
体 动
向总相同旳恒力F旳作用下发生一段位
能 移l，速度由v1增长到v2，如图所示。试
体 现 式
谋求这个过程中力F做旳功与v1、v2旳关 系？
F v1
v2
推导F做功体现式旳过程
W=FL

T 变力
h mg
求变力做功问题
瞬间力动做能功和动问能定题理
运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止 的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面 上运动60m后停下,则运动员对球做的功?如果 运动员踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍 为10m/s,则运动员对球做的功为多少?
vo
v=0
A、 1：2
B、 2：3
C、 2：1
D、 3：2
AmA gLA
0
1 2
mAv02
BmB gLB
0
1 2
mBv02
LA B 3 LB A 2
例与练
动能和动能定理
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。
（4）根据动能定理列方程求解；
例与练
动能和动能定理
1、同一物体分别从高度相同，倾角不同的 光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量 是（ ）
A.动能
B.速度
C.速率
D.重力所做的功 WG mgh
mgh 1 mv2 0 2
v 2gh
例与练
动能和动能定理
2、质量为m=3kg的物体与水平地面之间的
动能和动能定理
二、动能的表达式
v22 v12 2al
a v22 v12 2l
又F ma m v22 v12
2l
WF
Fl
m v22 v12 2l
l
1 2
mv22
1 2
mv12
二、动能的表达式
动能和动能定理
WF
1 2
mv22
1 2

动能的推导过程
定义：合外力的功等于物体动能的改变量合外力做的功为：$W_{总}=Fs$动能的改变量为：$\Delta E{k}=E{k2}-E_{k1}$代入得：$\Delta E_{k}=\frac{2mx^{2}}{t^{2}}-\frac{2mx^{1}}{t^{1}}$由于物体做匀加速运动，所以有：$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得：$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$由于物体做匀加速运动，所以有：$a=\frac{2x}{t^{2}}$代入得：$\Delta E{k}=\frac{4mx}{t^{3}}[(t{1}+t{2})t{1}t{2}-(t{1}+t{2})t{1}t_{2}]$
动能和动能定理课件ppt
xx年xx月xx日
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contents
目录
动能和动能定理的基本概念
01
动能定义
物体由于运动而具有的能叫做动能。
动能计算公式
$E_k = \frac{1}{2}mv^2$
当物体做匀加速直线运动时，其动能随时间增加。
匀加速直线运动
当物体做匀减速直线运动时，其动能随时间减少。
匀减速直线运动
平抛运动
当物体做平抛运动时，其动能随时间变化，但总动能保持不变。
圆周运动
当物体做圆周运动时，其动能随速度变化，但总动能保持不变。
曲线运动中的动能定理
弹性碰撞
当两个物体发生弹性碰撞时，其总动能保持不变。

mv
2 0
2l
1、动能
EK
1 mv2 2
物体的动能等于物体质量与物体 速度大小的二次方乘积的一半。
2、动能定理： W E K 2 E K 1 W合EK
合外力所做的功等于物体动能的变化。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 2:17:40 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
mg
v=60m/s
v0=0m/s f
N F
v=60m/s
mg s=5.3×102m
解法一：飞机做匀加速直线运动，受力分析如图所示，
其合力为： F合Fkmg
①
根据牛顿第二定律得: F合 ma
②
由运动学公式得： v2 v02 2as

（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号 表示），根据动能定理列出方程
W总
1 1 2 2 mv2 mv1 2 2
（4）求解方程、分析结果
小结：
1. 动能：
1 2 Ek mv 2
1 2 1 2 W总 mv 2 mv1 2. 动能定理： 2 2
外力对物体所做的总功等 于物体动能的变化。
f
G
解：对飞机 s F
2 受 力 分 析 3 确 定 各 力 做 功
1确定研究对象 4运动情况分析
由动能定理有
f
1 2 Fl kmgl mv 2
m v2 F km g 5建方程 2l 5.0 103 602 3 0 . 02 5 . 0 10 9.8 2 2 5.3 10
1.8 10 N
4
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但 动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4 、 5
应用2：曲线运动
例2、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出 一小球，不计空气阻力，小球着地时速度 大小为（ C ）
总结1、动能定理应用中的“三 同”
a 、力对“ 物体”做功与“ 物体”动能变化中 “ 物体 ”要相同，即
V=0 F
a v
l
v 1 W Fl ma mv 2a 2
2
2
结 果 与 思 考
2 W＝mv /2
这个“mv2/2”代表什么？
一、物体动能的表达式
物体的动能等于它的质量跟它的速度平方 的乘积的一半。用Ek表示动能，则计算动能的 公式为： 说明：
1 2 E k mv 2
（1）标量，不受速度方向的影响 单位：焦耳(J)。 （2）动能是状态量。

其他动能应用的例子
工业生产
在工业生产中，许多设备的运转需要依靠动能的转化和传递，如传送带、搅 拌器等，通过对这些设备的动能转化和传递过程进行分析和优化，可以提高 设备的效率和稳定性。
交通运输
在交通运输中，车辆的行驶需要依靠动能的作用，通过对车辆行驶过程中的 动能转化和利用进行分析和优化，可以提高车辆的燃油经济性和行驶安全性 。
动能与速度的关系
动能定义
物体由于运动而具有的能量称为动能，其数值等 于物体质量和速度平方乘积的二分之一。
动能与速度的关系
动能的大小与速度的大小成正比，即速度越大， 动能越大。
公式表达
$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$
动能定理与功的关系
动能定理定义
动能定理是物理学中关于运动 和力之间关系的定理之一，它 指出物体动能的变化等于它所
2023
动能和动能定理课件ppt
目 录
• 动能和动能定理的概述 • 动能和动能定理的物理意义 • 动能和动能定理的应用 • 动能和动能定理的实验验证 • 动能和动能定理在日常生活中的应用 • 动能和动能定理在物理学中的影响
01
动能和动能定理的概述
动能的概念
01
02
03
定义
动能是指物体由于运动而 具有的能量，通常用符号 E表示。
03
动能和动能定理在理论物理学中的主要应用包括：质点动力学、弹性碰撞和非 弹性碰撞、角动量、转动惯量、刚体动力学、流体力学、电磁学等等。
动能和动能定理在实验物理学中的影响
实验物理学是研究实验方法和实验技术的物理 学分支，动能和动能定理在实验物理学中有着 广泛的应用。
动能定理是实验物理学中一个基本的定理，它 反映了物体动量的变化与作用力之间的关系， 是研究物质运动和相互作用的重要工具。

答案 2cMosv22θ2＋kMgH(cot θ1－cot θ2)
题型三 “分析法”的应用——求解多过程问题 1．分析法：将未知推演还原为已知的思维方法，用分析法
研究问题时，需要把问题化整为零，然后逐步引向待求 量．具体地说也就是从题意要求的待求量出发，然后按 一定的逻辑思维顺序逐步分析、推演，直到待求量完全 可以用已知量表达为止．因此，分析法是从未知到已知， 从整体到局部的思维过程． 2．分析法的三个方面： (1)在空间分布上可以把整体分解为各个部分：如力学中 的隔离，电路的分解等； (2)在时间上把事物发展的全过程分解为各个阶段：如运 动过程可分解为性质不同的各个阶段； (3)对复杂的整体进行各种因素、各个方面和属性的分析．
答案 A
考点二 对动能定理的理解 1．公式中的 W 是指物体所受合外力的功. 2．公式中 ΔEk 的正、负表示的意义：(1)ΔEk>0 表示动能增
加；(2)ΔEk<0 表示动能减少；(3)ΔEk＝0 表示动能不变. 3．公式中等号的意义
(1)数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等 量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力的功， 进而求得某一力的功． (2)单位相同：国际单位都是焦耳. (3)因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因.
滑的水平管道、一段光滑的竖直管道组成，“200”管道和
“9”管道两者间有一小缝隙 P，
现让质量 m＝0.5 kg 的闪光小球(可视为质点)从距 A 点高 H＝2.4 m 处自由下落，并由 A 点进入轨道 AB，已知小 球到达缝隙 P 时的速率为 v＝8 m/s，g 取 10 m/s2.求： (1)小球通过粗糙管道过程中克服摩擦阻力做的功； (2)小球通过“9”管道的最高点 N 时对轨道的作用力； (3)小球从 C 点离开“9”管道之后做平抛运动的水平位 移．