8.3 动能和动能定理——2023-2024学年高一物理精品同步课堂（人教版2019必修第二册）

8.3 动能和动能定理 授课教师:XXX 《新人教版 高中物理 必修第二册》 版权所有：QQ894665727 学习目标 理解动能的概念，知道其大小与物体的质量和速度有关。掌握动能的计算公式。 理解动能定理的含义：动能定理是指一个物体在受到外力作用时，其动能的变化等于这个力所做的功。 掌握动能定理的应用：通过动能定理，可以解决一些关于物体运动的问题，例如求解物体的速度、加速度等。 学会运用动能和动能定理解决实际问题：例如，通过动能定理，可以解释为什么汽车在刹车时会有一段滑行距离，为什么飞机需要跑道才能起飞等。 问题导入 炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，推力做了功。 说明动能和力做功有关，这对定量研究动能有什么启发？ 复习回顾 𝛥h h2 h1 mg A B 从A至B，重力做功 功是能量转化的量度 重力做功=“某个”能量变化 重力势能表达式 探寻动能的表达式 此处什么力在做功？ 物体的动能如何变化？ 建立模型：质量为m的某物体在光滑水平面上运动，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. 试试推到力与速度之间的关系？ 探寻动能的表达式 情形一：质量为m的某物体在光滑水平面上运动，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. 从A至B，恒力F做功 根据牛顿第二定理 根据运动学规律 功是能量转化的量度 拉力做功=“某个”能量变化 若地面不光滑 探寻动能的表达式 情形二：质量为m的某物体在摩擦力为f水平面上运动，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. 合外力总功 根据牛顿第二定理 根据运动学规律 功是能量转化的量度 外力总功=“某个”能量变化 f f 动能的表达式 f f 合外力 做的总功 动能： 单位：焦耳（J）动能是标量 动能的表达式 某同学将质量为2kg的铅球，以8m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是（ ） A．16J B．24J C．64J D．128J C 动能的表达式 如图所示,一个质量为1kg的弹性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球速度大小不变,反方向弹回,则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为( ) A.△v=10 m/s,W=0 B.△v=10 m/s,W=25 J C.△v=0,W=25 J D.△v=0,W=0 A 动能的表达式 f f 合外力 做的总功 动能定理： 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 动能的变化 动能定理的理解 功 W Fs 动能 EK 合外力的 = Δ 动能定理（标量式） ∵ 关系 过程量 状态量 力的空间累积效应 （环境影响） （自身变化） 合外力做功与动能变化关系 F f 正功，动力 负功，阻力 总功 共同作用效果 与速度有关的能量 动能发生变化 因 果 合外力做功与动能变化关系 当合外力做正功时， 动能增加 当合外力做正功时， 动能增加 例题精讲 一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移l达到2.5×103m 时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机平均牵引力的大小。 尝试用牛顿运动定律知识求解？ 例题精讲 一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移l达到2.5×103m 时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机平均牵引力的大小。 初状态动能： 末状态动能： 此过程合外力做的总功： 由动能定理得： 利用动能定理解题的优势在哪里？ 动能定理的解题思路 选择研究对象 确定研究过程 受力分析 求合外力的总功 思考 确定 过程初末状态动能 应用动能定理 解：以______为研究过程 由动能定理 得： 小试牛刀 如图所示，用F＝5.0N的水平恒力使物体在水平地面上由静止开始向右运动。运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小。求： 1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功。 2）在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能。 课堂小结 1.动能：重物体因为运动而具有的能量。动能是标量 2.动能的表达式： 3.单位：焦耳J 4.动能定理： 5.利用动能定理解题的思路： 学科教学指导意见 基本要求 1．知道动能的符号、表达式和单位，会根据动能表达式计算运动物体的动能。 2．知道动能定理的表达式，理解动能定理的物理意义。 3．知道动能定理也可用于变力做功和曲线运动