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新人教版必修二第七章第七节7.7动能和动能定理 (共20张PPT)

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人教版必修二 7.7动能和动能定理 课件(77张)

人教版必修二 7.7动能和动能定理 课件(77张)

【解析】(1)根据动能定理有 1mv2=mgh
2
得物体到达B点的速度
v= 2gh 21m0/0s.8=4 m/s (2)根据动能定理得摩擦力做的功
WFf
0 1 mv2 2
WFf 8 J
(3)从A到C由动能定理得
mgh-μmgxBC=0 解得:μ= ≈4 0.27
15
答案:(1)4 m/s (2)-8 J
7.动能和动能定理
1.动能: 任务驱动 一个做匀速圆周运动的物体,速度时刻变化, 其动能是否变化? 提示:动能不变。
(1)定义:物体由于_运__动__而具有的能。 (2)表达式:Ek=__12_m_v_2_。 (3)单位:与功的单位相同,国际单位为_焦__耳__。 1 kg·m2/s2=1 _N_·__m_=1 J。
提示:
根据牛顿第二定律:F=ma ①
根据运动学公式:
v
2 2
=v122al
②
恒力F做功:W=Fl ③
由①②③得:
W=1
2
mv
2 2

1 2
mv12
2.由上面的推导可得出怎样的结论?并分析合外力做功
与动能变化有何关系?
提示:可推知“合外力对物体做的功等于物体动能的变 化”。即W=Ek2-Ek1=ΔEk。 当W>0时Ek2>Ek1,动能增加; 当W<0时Ek2<Ek1,动能减小; 当W=0时,Ek2=Ek1,动能不变。
提示:现象:质量相同,高度越高的小车把木块推得越远。 结论:质量相同,高度越高,小车滑至水平面的速度越大, 对木块做功越多,说明物体动能大小与物体的速度大小 有关,速度越大,动能越大。
2.如图所示,让不同质量的小车分别从同一斜面的相同 高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,会 观察到什么现象?说明了什么问题?

新版物理必修2 7.7动能和动能定理 (共42张PPT)学习PPT

新版物理必修2 7.7动能和动能定理 (共42张PPT)学习PPT
4. 求解方程、分析结果。
例1.一架喷气式飞机，质量 m＝1×104 kg，当起飞过程中从静 止开始滑跑的路程为 l ＝ 5×102 m时，达到起飞速度 v ＝ 60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝ 0.02)，求飞机受到的牵引力。
FN
f
F
G
解：①常规方法
v2 2al Fkmgma
4运动情况分析
F
2 受 力 分 析
Ff
Fs kmgs 1 mv 2
3
2
确 定 各
F mv2 kmg 2s
5建方程
力 做
5 .2 0 5 1 .3 3 0 1 6 20 20 0 .0 2 5 .0 130 9 .8
功
1.814 0N
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。
发生了一段位移，速度由 v 增加到 v ，如图所示， 到的平均阻力是飞机重量的 k 倍( k ＝0.
如图4所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.
1
2
能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
求，①物体的加速度a ②分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况：受哪些力?每个力是否做功，做正功还是做负功?做多少功?然后求各个力做功的代数和--W总
这一过程始末状态 动能的变化量
W 总 E k2 E k1
合力做的功
末状态动能 初状态动能
W总Ek2Ek1 E k
1.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？
物体动能增加
2.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？
物体动能减少
应用动能定理解题的步骤
1. 明确研究对象及所研究的物理过程。 2. 对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出 所有力的总功。

人教版高中物理必修二 第七章第七节 动能和动能定理 课件(共21张PPT)

人教版高中物理必修二 第七章第七节 动能和动能定理 课件(共21张PPT)
速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到 的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵 引力。
分别用牛 顿运动定 律和动能 定理求解
N
v1 0
v2 60m / s
f
F
1确定研究对象
l 3运动情况分析
mg
确ห้องสมุดไป่ตู้初末状态动能
解：对飞机
2 受
由动能2确 定定由理由v有2牛－F顿vF02第l=m二22kvla定m2l 得g律lka得m＝g12：2vml2 v2
W

1 2
mv22

1 2
mv12
EK

1 mv2 2
改写
W EK2 EK1 E K
力做的功 末状态动能 初状态动能
思维拓展
如图所示，质量为m的物体，在与水平方向夹角为θ 的 外力F的作用下，在水平面上移动了位移为l ．物体的速 度由 v1变为 v，2 物体与地面的摩擦阻力恒为 f
1、明确研究对象及所研究的物理过程。 2、对研究对象进行受力分析，并确定各力
所做的功，求出这些力的总功。 3、根据物体运动情况，确定始、末态的动能。 4、根据动能定理列出方程W合＝Ek2-Ek1 求解
例2.如图所示，物体沿一曲面从A点无初速度滑下， 滑至曲面的最低点B时，下滑高度为5 m，若物体 的质量为1 kg，到B点时的速度为6 m/s，则在下滑 过程中，物体克服阻力所做的功为多少？(g取10
mv22
，
EK1
表示初动能
1 2
mv12
3、对动能定理的理解：
（1）W为合力做的功，即总功。 W总 W1 W2 W3 ......
W总 Fl cos

人教版高中物理必修二 第七章第七节 动能和动能定理 课件(共24张PPT)

人教版高中物理必修二 第七章第七节 动能和动能定理 课件(共24张PPT)
1 2 mv 从上面式子可以看出， 很可能是一 2
个具有特定意义的物理量。因为这个量在过程 结束和过程开始时的差刚好等于力对物体做的
1 功,所以 mv 2 2
应该是我们寻找的动能的表达
式。
一、动能及其表达式
1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。 1 2.动能的定义式： Ek m v 2 2 3.单位：焦（J） 4.说明： （1）动能是标量，且只有正值。 （2）动能具有瞬时性（状态量），在某一时刻 ，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。 ⑶动能具有相对性。对不同的参考系，物体 速度不同，也就具有不同的动能。一般都以 地面为参考系研究物体的运动。
(2)、先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功 ，即：W合=F合 lcosα
b．对定理中“变化”一词的理解
W合 0, Ek 0, Ek2 Ek1 W合 0, Ek 0, Ek2 Ek1
合外力做正功 则物体动能增加 合外力做负功 则物体动能减少
(三)对动能定理的应用
【例】一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞过程中 从静止开始滑跑的路程为L=5.3×102m时，达到起飞的速 度 v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量 的0.02倍，求飞机受到的牵引力。
c．动能定理的适用范围： 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。
课堂练习2： 如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直 轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。 一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因 数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落 ，恰好运动到C处停止，那么，物体在AB段 克服摩擦力做的功为多少？
合
初态的 动能
末态的动能

人教版高中物理必修二第七章第七节 动能和动能定理 课件(共20张PPT)

人教版高中物理必修二第七章第七节 动能和动能定理 课件(共20张PPT)

习题
• 一质量为m的汽车在粗糙水平面上先以a1匀 加速直线运动，再以a2匀减速直线运动直 至停下来，共用时间t .
• 1、若a1=a2，则匀加速用时为多少？ • 2、假设阻力恒定，大小为车重的0.05倍，
m=3000kg，a1=6m/s2，t=10s。求阻力在整 个过程中做的功以及匀加速阶段牵引力做 的功。
表 示。试寻求这个过程中力F做的功与
达 式
v1、v2的关系？
F v1
v2
l
结 果 与 思 考
W＝mv22/2－mv12/2
初态和末态的表达式均为
“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？
动能
上节的实验及刚才的推导已经表明： 质量为m的物体，以速度为V运动时的动 ห้องสมุดไป่ตู้表达式为：
2.
物 单位：焦耳（J），状态量
体
动 能 的 表
Ek＝mv2/2
达
式
m为物体的质量
v为物体的瞬时速度
动能定理
• 内容：力在一个过程中对物体做功，等于 物体在这个过程中动能的变化。这个结论 叫动能定理
• 表达式： W ＝mv22/2－mv12/2
例题1
一架质量为5000Kg的喷气式飞机，起飞 过程从静止开始滑跑。当位移达到l=530m时， 速度达到起飞速度v=60m/s.在此过程飞机受到 的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到 的牵引力？
习题
• 一质量为25Kg的小孩从高度为3.0m的滑梯 顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度为 2m/s.取g=10m/s，关于力对小孩做的功，下 列结论正确的是（ ） .
• 1、支持力做功50 J • 2、重力做功500J • 3、阻力做功500J • 4、合外力做功50J

人教版 高一物理 必修二 第七章：7.7 动能和动能定理(共26张PPT)

人教版 高一物理 必修二 第七章：7.7 动能和动能定理(共26张PPT)
①动能是标量，且只有正值。
②动能是状态量，对应一个时刻。物体 具 有一定的速度，也就具有一定的动 能。
③动能具有相对性，对不同的参考系， 也就具有不同的动能值，一般以地面 为参考系。
2020/7/19
9
• 判断：
• 一个物体的动能变化了，速度一定
发生变化？ 对！
• 一个物体的速度变化了，动能一定 发生变化？
5
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
2020/7/19
6
二、动能的表达式
Ek
1 mv2 2
•单位：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。
8
注意：
No 求飞机受到的牵引力F。（g取10 m/s2) Image
F
f
2020/7/19
21
4、动能定理解题优势：
• 不涉及加速度和时间，只关注某过程的初、 末状态，不需考虑过程细节，尤其是求变 力功、曲线运动、多过程、瞬间过程等比 牛顿定律更有优势！
2020/7/19
22
课堂小结
一、动能 1、定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能
A到B由动能定理：
A
O
mgR Wf
1 2
mvB2
0
W f
1 2
mvB2
mgR
4J
B
物体在滑下过程中克服阻力所做功4J
2
24
2、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，高3.2m，长5.5m，

新人教版高中物理必修二课件：第七章 第七节《动能和动能定理》(共30张PPT)

《动能和动能定理》
复习
W合-v2图
复习 入手 合力做功来研究动能及其变化规律。
W合-v2图
请你动动手:
设质量为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l，速度
由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程 中力F做的功与v1、v2的关系？
F v1
F v2
l
v1
v2
请你动动手: F m
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
你能用哪些方法求解？
【例1】一架喷气 式飞机，质量m= 5.0×103Kg，起飞过程 中从静止开始滑跑。当 位移达到l=5.0×102m时，速度达到起飞速 度v=60m/s。在此过程中飞机的平均阻力是 飞机重量的0.02倍. 求飞机受到的牵引力。

新人教版物理必修二课件%3A7.7 动能和动能定理 (共15张PPT)

人教版必修2
第七章 机械能守恒定律
第七节 动能和动能定理
功和能
能量： 一个物体能够对外做功，它就具有了能量。 。
功是能量转化的量度。做了多少功就有多少能
功： 量发生转化。做功是实现能量转化的必由之途 。
猴子从树上 掉下来
小
小
重力球重重力重对力猴对子小做球正功
动 球
势力
动
能势 做正功 能
能能
小球从光滑 斜面滚下来
什么是动能？定义、符号、表达式、单位。
动能定理的内容、如何推导出动能定理。
一、 什么是动能？
初中我们已经接触过这个概念：
物体由于 运动 而具有的能量，叫做 动能 。 物体的动能跟物体的 质量 和 速度 有关。
让我们回顾一下初中做过的实验：
实 运动的物体能够 做功 ，它们具有动能 。
验 表 明
运动物体的 质量 越大、速度 它们的 动能 就越大！
W 合 Ek2Ek1Ek
合外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。
这就是动能定理
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 。
N
v
m
v0=0
牵引力F
物体的动能等于物体质量与其
速度的平方乘积的一半。
Ek
1 2
mv2
J
kg ( m / s ) 2
推推看：
动能是标量，与功的单位相同，
也是焦耳。
定义了动能的表达式，再来研究我们刚才推出式子
WFs1 2m22v1 2
初态动能

人教版高一物理必修2第七章 7.7动能和动能定理(共70张PPT)


③ 不论物体做什么形式的运动、受力如何， 动能定理总是适用的。
④ 动能定理是计算物体位移或速率的简捷 公式，当题目中涉及到位移时，可优先考虑动 能定理。
⑤ 做功的过程是能量转化的过程，动能定 理表达式中的“=”的意义是一种因果联系的 数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动 能增量”，也不意味着“功转变成了动能”， 而是意味着“功引起物体动能的变化”。
力 F 对物体做负功。
求恒力做功可以用公式
W Fl cos
求恒力做功可以用公式
W Fl cos
那变力呢？
求恒力做功可以用公式
W Fl cos
那变力呢？
物体在空中运动 受到的空气阻力与
速度有关
汽车上下坡 牵引力是恒力吗？
运动轨迹为曲线 力是恒力吗？
力是变力而且运动轨 迹又是曲线呢？？
2. 功与速度变化关系:
根据对实验数据的处理，以及对W-v2图 像的分析，可以推测出W∝v2。 W（J）
0
v2（m2/s2）
导入新课
通过上节的实验，我们已经了解到一个特殊情 形下力对物体做的功与物体速度变化的关系，
即 W v2。根据做功与能量变化相关联的思想，
这个结果实际上向我们提示：物体动能的表达式中
W
1 2
mv22
1 2
mv12
W=EK1-EK2
学过动能定理以后再让我们 用动能定理解答前面的题 目… …
初状态的动能：EK1
1 2
mv12
末状态的动能：EK 2
1 2
mv22
过程分析：在整个过程中只有力F做功
W Fl
因此
v1
Fm
v2
Fm
W
1 2

人教版必修二 7.7动能和动能定理(共26张PPT)


动能定理表述为：合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。
2.对动能定理的理解
（2）动能是标量，只有正值，但ΔEk有正负之分 当外力做正功时，W>0， ΔEk>0，Ek2>Ek1，即动能增加； 当外力做负功时，W<0，ΔEk<0，Ek2<Ek1，即动能减少。
2.对动能定理的理解
例2.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能 ( AD ) A.与它下落的距离成正比 B.与它下落距离的平方成正比 C.与它运动的时间成正比 D.与它运动时间的平方成正比
例3. 如图所示，在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小 球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时，
机受到的牵引力。
N
解：方法一
F
f
v2 2al
v2 a
2l
F kmg ma
F
kmg
mv2
G
1.8104 N
2l
方法二 解：对飞机 1找对象（常是单个物体）
s
F1
2受 力 分 析
解：
由动能定理有
4运动情况分析
F2
3确 定 各 力 做 功
Fs kmgs 1 mv2 2
F mv2 kmg 2s
B. mgL(1－cos θ)
C. Flcos θ D. FL
例7.质量为m的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1 起跳，落水时 的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，那么运动员起跳后在空中运动克 服空气阻力所做的功是多少？
解： 对象—运动员
过程---从起跳到落水
受力分析---如图所示
由动能定理
V1
W总
1 2
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N
F
v=60m/s
G s=5.3×102m
解法一：飞机受到重力G、支持力N、牵引
力F 和阻力f 作用，这四个力做的功分
别为WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.
据动能定理得：F skm g1sm2v0
2
代入数据得：Fk
v2 m m g
1
. 814 0N
2s
N
v0=0m/s f
F
v=60m/s
发生一段位移L，摩擦力大小为f。速度由v1 增加到v2。试用牛顿运动定律和运动学公式， 推导出合力对物体做功的表达式。
二 动能定理
1内容：（合）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即末动能 减去初动能。
2 表达式： WE E
k2
k1
注意点:①“=”是数值上相等,而不是就是
②合力做功引起动能的变化
3 适用条件： ①恒力做功或变力做功 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
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分析物体的受力情况，分析各力做功
的情况； ③确定物体的初、末状态；明确初、末
状态的动能 ④列式求解； ⑤对结果进行分析讨论。
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
一人用平均100牛的力把2Kg足球以 10m/s踢出,水平飞出100米,求此人 对球做功
小结：
一、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能量叫
做动能 2、表达式： 二、动能定理
Ek
1 2
mv2
1、内容：合力所做的功等于物体动能的
例:一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞
过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时，达到起飞的速度 v =60m/s，在此过程中
飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍 （k=0.02），求飞机受到的牵引力。
v0=0m/s f
N
F
v=60m/s
G s=5.3×102m
v0=0m/s f
动能定理与牛顿第二定律的区别
牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与 加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中功 与始末状态动能增量的关系。
动能定理不涉及物体运动过程中的加速 度和时间，因此用它处理问题有时很方 便。
练习
一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发 动机后于水平地面滑行了距离L后停了 下来。试求汽车受到的阻力。
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:54:50 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
变化 2、表达式：
W21m v22 21m v12
练习 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂
于天花板上，小球在水平力F的作用下，从平 衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了θ 角，如图所示，则F做的功为（ ） A．mgLcosθ B．mgL(1－cosθ) C．FLsinθ D．FLθ
答案：B
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。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
G s=5.3×102m
解法 二： 设飞机做匀加速直线运动 ，受到重力、
支持力、牵引力和阻力 的作用。
根据牛顿第二定律 F合 F - kmg ma
由 v 2 0 2 2as a v 2 2s
由上两式
F kmg m v 2 2s
F kmg m v 2 1.8 10 4 N 2s
1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能．
2、公式：Ek

1 2
mv 2
3、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．
4、物理意义：描述运动状态的物理量， 动能是标量，且恒为正值，具有瞬时性
5 单位：焦耳( J )
问题2：设物体的质量为m，在与运动方向相
同的恒定外力F的作用下在粗糙水平面上，
对于功与能的关系，下列说法中正确的是
（C ）
A、功就是能，能就是功 B、功可以变成能，能可以变成功 C、做功的过程就是能量转化的过程 D、功是能量的量度
关于对动能的理解，下列说法是正确（ A B C）
A、动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的 物体都具有动能
B、动能总是正值 C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
第七节动能和动能定理
物体由于运动而 具有的能量叫做动能。
问题1：设物体的质量为m，在与运动方向相同 的恒定外力F的作用下在光滑水平面上发生一 段位移L，速度由v1增加到v2，试用牛顿运动 定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的 表达式。
提示：
（1）力F对物体做多少功？
（2）从牛顿运动定律角度分析，物体力多大？
（3）从运动学角度分析，物体的初、末速度和
位移之间的关系？
功的表达式为：
W12m2v2 12m1v2
从上面式子可以看出，1 mv 2 很可能是一 2
个具有特定意义的物理量。因为这个量
在过程终了时和过程开始时的差，刚好 等于力对物体做的功，所以 1 mv 2 应该
2 是我们寻找的动能的表达式。
一 动能的表达式：
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。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
实验次数
１
橡皮筋个数
１
对小车做功 １Ｗ
小车获得的 1.0 速度V(m/s)
V的平方
1.0
２ ２ ２Ｗ
1.42 2.0
３ ３ ３Ｗ
1.73 3.0
４
５
４
５
４Ｗ ５Ｗ
2.0
2.24
4.0
5.0
结 论：
弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比
W∝V2
注：这里的弹力就是物体受到的合外力 小车从静止开始运动，初速度为零，末速 度就是小车速度的变化。