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

8.3 动能和动能定理 01 动能的概念 02 动能定理推导及其内涵 03 动能定理的解题步骤 04 动能定理求变力做功 本课要点 01. 动能的概念 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 1.定义：在物理学中用 这个量表示物体的动能。 2.公式： 3.单位：在国际单位制中是焦耳，符号为J。 1 kg(m/s)2＝1 N·m＝1 J。 01. 动能的概念 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 4.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。 5.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，也就具有一定的动能。 6.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，一般都以地面为参考系研究物体的运动。 02. 动能定理的推导及其内涵 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 在光滑水平面上一质量为m的物体,初速度为v1, 人以恒定的水平推力F作用在物体上，物体发生一段位移L，得到速度v2(如图)，请写出F、L、m、 v1、v2之间的关系式。 探究 v1 v2 L m m F F 02. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． v1 v2 L m m F F 根据牛顿第二定律： 由公式: 得到： 所以有： 动能定理的推导及其内涵 02. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的推导及其内涵 （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。 末状态动能 初状态动能 合外力做的总功 动能变化 02. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的推导及其内涵 三个关系 ①数量关系:W合=△Ek。 ②单位关系:等式两侧的国际单位都是焦耳。 ③因果关系:W合是引起物体的△Ek原因。 定理中的“外力” 可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力。 定理中涉及的量 有F、x、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的问题时，优先考虑使用动能定理。 W＝Ek2－Ek1 动能定理的理解 （2）对动能定理的理解 02. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的推导及其内涵 （3）运用动能定理需注意的问题 ②必须是相对于同一个参考系，一般以地面为参考系。 ③必须明确各力做功的正、负号，也可以直接用字母 W表示该力做功，字母本身含有符号。 ①动能定理一般适用于单个物体。 03. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的解题步骤 例题1.一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H；当物块的初速度为 时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。求物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为多大？ 03. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的解题步骤 以物块为研究对象 选取物块从冲上斜面，到速度为零的过程 第一次 第二次 N G f 选对象 选过程 受力分析，及做功情况 03. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理的解题步骤 受哪些力 各力是否做功 做正功还是负功 做多少功 各力做功的代数和 3.明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2； 4.列动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的方程，进行求解。 2.分析研究对象的受力情况和各力的做功情况： 1.选取研究对象，明确它的运动过程； 应用动能定理解题的基本步骤 04. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理求变力做功 例2.如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动，求在这一过程中，摩擦力对物块做的功。 转台加速转动，静摩擦力是变力，无法直接计算其做的功； 根据动能定理 即将滑动时 04. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理求变力做功 例3.光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点，弹簧对小球做的功为( ) 04. 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 动能定理求变力做功 例3.光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点，弹簧对小球做的功为( ) 小球从A点运动到C点的过程中 重力做功为WG＝－mgh， 由动能定理： 支持力对小球不做功 A THANKS 三多物理 多练习★多积累★多纠错 $