8.3 动能和动能定理 教学课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件围绕动能和动能定理展开，以砂轮切割木材图片导入，通过铁球滚下实验探究动能与质量、速度的关系，再经恒力、粗糙面、变力情景的理论推导，构建从生活现象到实验探究再到规律总结的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过铁球实验（科学探究）和微元法推导变力做功（科学推理），结合交通安全法解释限速（科学态度与责任）。采用问题驱动与例题对比教学，助力学生培养物理观念与应用能力，教师可高效开展教学。

动能和动能定理 高一物理 教学目标 1.理解动能和动能定理。 2.能用动能定理解释生产生活中的现象。 课堂引入 生活中的动能 物体由于运动而具有的能叫动能。 思考：物体的动能与哪些因素有关？具有怎样的关系？ 让铁球从沿斜面上静止滚下，与木块相碰，推动木块做功 实验二：让质量不同的铁球从同一高度由静止滚下 实验一：让同一铁球从不同的高度由静止滚下 动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？ 以上两个实验说明影响动能的因素有哪些？ m 2m m m 速度越大， 动能越大 质量越大， 动能越大 情景一：在水平向右的恒力F的作用下，质量为m的木箱在光滑水平面上向右做匀加速直线运动，并通过一段位移l，速度由v1增加到v2。 m m F FN G v1 m F v2 l 探究一：动能的表达式（理论推导） 1.加速度a是多大？ 2.物体的初速度v1、末速度v2 、位移l之间有什么关系？ 3.外力F对物体做的功是多大？ 结合上述三式能推导出什么关系式？ W= Fl W= Fl F= ma 情景二：在水平向右的恒力F的作用下，质量为m的木箱在粗糙水平面上向右做匀加速直线运动，并通过一段位移l，速度由v1增加到v2。 m m F FN G v1 l f m F v2 1.加速度a是多大？ 2.物体的初速度v1、末速度v2 、位移l之间有什么关系？ 3.外力对物体做的功是多大？ 结合上述三式能推导出什么关系式？ W合= F合l W合= F合l F合= ma 探究一：动能的表达式（理论推导） 探究一：动能的表达式（理论推导） 情境三：质量为m的物体在与运动方向相同的变力F的作用下沿光滑水平面发生一段位移L,速度由V1增加到V2。 v2 v1 F L … 相加 微元法 思考与讨论 结论一：动能的表达式（演绎推理法） 1、定义： 3、单位： 2、表达式： 4、标量： 遵从代数运算法则 焦耳（J） 1J=1kg·m2/s2 物体由于物体运动而具有的能量。 结论二：动能定理的表达式（理论推导） 1. 内容：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合＝Ek2－Ek1 3. 适用范围：直线、曲线运动；恒力、变力做功；单个物体，一个系统。 探究二：动能定理的表达式（实验验证） 阅读教材P14，思考与讨论： （1）实验原理 （2）需要测出哪些物理量，用什么方法测。 （3）误差分析 思考与讨论 你能根据已有知识设计实验来验证吗？ 用DISlab验证动能定理的表达式 mg(H-h) ？ = 同时验证动能定理在曲线运动中的普适性 My First Template 【例题】一架喷气式飞机，质量m =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v =80m/s，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。 小试牛刀1 l F牵 f 阻 x o v G FN （法一：利用牛二和运动学公式） （法二：利用动能定理） m =7.0×104kg， 已知： l=2.5×103m， v0=0， v=80m/s， ，g=10m/s2。 求牵引力 F =？？ ①F－f 阻 =ma ② 解：设飞机做匀加速直线运动，受到重力、支持力、牵引力和阻力作用。 根据牛顿第二定律：F合=F－ f 阻=ma 由v2-0=2al得： 由以上两式得：F=1.04×105N 方法一：利用牛顿第二定律和运动学公式 l F牵 f 阻 x o v G FN m =7.0×104kg， 已知： l=2.5×103m， v0=0， v=80m/s， ，g=10m/s2。 小试牛刀1 解：根据动能定理： 方法二：利用动能定理 l F牵 f 阻 x o v G FN m =7.0×104kg， 已知： l=2.5×103m， v0=0， v=80m/s， ，g=10m/s2。 F合=F－ f 阻 联立上式，代入数据，解得： W合=F合l F=1.04×105N 从这个例题可以看出，动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便。 小试牛刀1 【例题】人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6 m/s。已知货物质量为20 kg，滑道高度h为4 m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10 m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，求克服阻力做功。 小试牛刀2 重力做的功WG＝mgh＝800J 根据动能定理 WG－W克f＝m 可得W克f＝440J 应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象 (2)明确运动过程 (3)应用动能定理列方程 分析研究对象的受力情况和各力做功情况 明确各过程初、末状态的动能Ek1和Ek2 对应各过程列方程 W=Ek2－ Ek1 确定总功表达式 写出初、末动能表达式 分析隐含条件，补充其他方程 用动能定理看世界 《中华人民共和国道路交通安全法》规定，机动车在道路上行驶，不得超过限速标志标明的最高时速。通过本节课的学习，你能说明该规定的理由吗？ 课堂小结 THANKS Lavf59.27.100 TypeNormalVideo $