8.3 动能和动能定理 课件-2022-2023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 8.3.1 动能和动能定理 （第一课时） 知识回顾 1.做功的两个必要条件 2.功的一般计算式 3.什么是能量 4.功与能之间的关系 　①　作用在物体上的力 　②　力的方向上发生位移 一个物体如果能够做功，我们就说它就具有了能量。 功是能量转化的量度。能量的变化是通过做功实现的。 8.3.1动能和动能定理 【物理观念】树立能量的观念，理解动能的概念，理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算。 【科学思维】运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 【科学探究】通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系，学会获取知识与实验技能的方法；通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练 【科学态度与责任】通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣；通过实验与探究，培养学生的探究意识与实践能力。 一、动能 1、定义：物体由于运动而具有的能量。 2.动能的大小与哪些因素有关？ 影响因素： 质量、速度 质量大动能大 ，速度大动能也大。 实验探究 探究动能的表达式 汽车启动的简化理想模型：光滑的水平面上，质量为 m的物体在恒力 F 的作用下发生了一段位移，速度由零增加到 v，如图所示， 求，①物体的加速度a ②物体前进的位移l ③力 F 做的功W（物体的质量和速度表示）。 F l v 解 F 由牛顿第二定律得： 由运动学公式得： m为物体的质量 v为物体的瞬时速度 Ek表示的动能 Ek＝ mv2 3、动能大小的表达式 一、动能 1、定义：物体由于运动而具有的能量。 2、动能的大小与物体的质量和速度有关。 3、动能大小的表达式： 4、单位：焦（J） 5、说明： （1）动能是标量，只有大小，没有方向。 （2）动能只有正值，没有负值。 （3）v具有相对性，所以Ek也具有相对性。 解题时通常以地面为参考系。即v是相对地面的速度。 判一判 下列说法是否正确： 1、动能是能的一种，凡是运动的物体都具有动能 （ ） 2、动能总是非负值 （ ） 3、两个物体中，速度大的动能也大。 （ ） 4、某物体的速度加倍，它的动能也加倍。（ ） 5、做匀速圆周运动的物体动能保持不变 （ ） √ √ × × √ 比一比 比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理量外，其他物理情况相同) 1、物体甲做直线运动，乙做曲线运动； 2、物体甲向北运动，乙向南运动； 3、物体甲的速度是乙的两倍； 4、物体甲的质量是乙的一半。 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？ 情境问题2（合作探究）：物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面不光滑，动摩擦为f），得到速度v2，在这个过程中，物体动能变化了多少？ 情境问题1（合作探究）：物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面光滑），得到速度v2，在这个过程中，物体动能变化了多少？ 情境问题1：（合作探究） 物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面光滑），得到速度v2，在这个过程中，物体动能变化了多少？ 情境问题2： 物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面不光滑，动摩擦为f），得到速度v2，在这个过程中，物体的动能变化了多少？ 动能的变化与什么有关 情境问题1： 物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面光滑），得到速度v2，在这个过程中，物体动能变化了多少？ 情境问题2： 物体的初速度为v1，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移x（地面不光滑，动摩擦为f），得到速度v2，在这个过程中，物体动能变化了多少？ 二、动能定理 1.内容:合力所做的功等于物体动能的变化。 2.表达式: 合力做的功 或每一个力做功的代数和 末态的动能 初态的动能 动能的变化量(增加量) 3.理解: (1)W合的含义： (2)“=”号含义 (4)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。 等值关系：物体的动能变化量等于合力对它做的功 因果关系：合力做功是动能变化的原因。 (3)△Ek的含义： 动能的增量， ①合力做正功，Ek2大于Ek1，动能增加 ②合力做负功， Ek2小于Ek1 ，动能减少 动能定理的应用 例1：质量为1kg的物体，在光滑的水平面上运动，原来的速度v1=2m/s，受到一个与运动方向相同的推力F=4N的作用，发生的位移L=2m