8.3 动能和动能定理 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 8.3 动能和动能定理 人教版（2019） 授课人： 学习目标和任务 1、知道动能的概念，会用动能的定义进行计算 2、理解动能定理的含义，并会推导动能定理 3、利用演绎推导得出动能定理的表达式，学习使用动能定理分析解决实际问题。 重点、难点 重点： 动能定理的推导及其应用。 难点： 理解动能定理的意义且灵活的应用动能动理解决问题。 导入新课 物体由于运动而具有的能叫动能。 空中飞行的飞机和比赛中的赛车，谁的动能大呢？ 任务一、探寻影响动能大小的因素 任务一、探寻影响动能大小的因素 活动一 让同一瓶水从不同高度释放，落到报纸上，观察报纸的破损程度 活动二 让装有不同质量的水从同一高度释放，观察报纸的破损程度 任务一、探寻影响动能大小的因素 问题一、请你说说为什么的高速路上会限制不同车型的时速吗？ 活动一 让同一瓶水从不同高度释放，落到报纸上，观察报纸的破损程度 活动二 让装有不同质量的水从同一高度释放，观察报纸的破损程度 【 活动一】 光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试求这个过程中合外力做的功？ 【解析】根据牛顿第二定律有: F＝ma 速度与位移的关系式： 得： =ma× 整理得： WF＝Fl m m F V1 V2 任务二、探寻 动能的表达式 1、定义： 物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。 2、表达式： Ek = mv2 2 1 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） 任务二、探寻 动能的表达式 动 能 （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。 3. 对动能表达式 的理解 A Ｄ C B 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。 任务二、探寻 动能的表达式 问题一、思考动能和速度有怎样的关系？ （2）动能是状态量，v是瞬时速度。 在某一时刻，物体具有一定的速度，物体的运动状态一定, 物体的动能一定，动能是反映物体本身运动状态的物理量。 （3）动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，不作说明一般都以地面为参考系研究物体的运动。 运动是相对的。当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的动能就很大。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时 700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。 鸟击落飞机 任务二、探寻 动能的表达式 【 活动一】 算一算 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？ 任务二、探寻 动能的表达式 【活动一】粗糙水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，已知阻力恒定为f，试求这个过程中合外力做的功？ 【解析】根据牛顿第二定律有: F-f＝ma 速度与位移的关系式： 得： = ma× 整理得： W合＝( F-f )l 任务三、探寻 动能 和功的关系 【活动二】粗糙水平面上，质量为m的物体，在与运动方向相同的变力的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2， 试求这个过程中合外力做的功？ 【解析 任务三、探寻 动能 和功的关系 】 任务三、探寻 动能 和功的关系 【活动三】 高空抛物，质量为m的物体以速度由v1 抛出，以v2 落体， 试求这个过程中合外力做的功？ 微元法 每一小段直线代替曲线 问题与思考 WF = Fl = - mv12 1 2 mv22 1 2 W合=Fl-Ff l = - mv12 1 2 mv22 1 2 通过以上三个例题，你发现功和动能之间有什么关系了吗？ 任务三、探寻 动能 和功的关系 1、 内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。 外力的总功 末状态动能 初状态动能 合外力做功。 外力做功之和。 动能变化 和某一过程（始末状态）相对应。 动能定理 任务三、探寻 动能 和功的关系 合外力做做正功，则物体动能增加 合外力做做负功，则物体动能减少 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。 研究对象：在高中阶段，动能定理的研究对象一般是单个物体。且物体可视为质点；或物体有一定的形状，但上各点速度大小相等，计算动能时可看作质点。否则高中阶段无