高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第7節(jié) 動能和動能定理課件 新人教版必修2

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修2 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律第七章第七章第七節(jié)動能和動能定理第七節(jié)動能和動能定理第七章第七章學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課課 時時 作作 業(yè)業(yè)7易錯案例剖析易錯案例剖析6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位*知道動能的概念，會用動能的定義進(jìn)行計(jì)算知道動能的概念，會用動能的定義進(jìn)行計(jì)算*掌握動能定理的內(nèi)容、公式及適用條件掌握動能定理的內(nèi)容、公式及適用條件*會用動能定理解決力學(xué)問題會用動能定理解決力學(xué)

2、問題*感知生活中動能定理的應(yīng)用，提高理論與實(shí)感知生活中動能定理的應(yīng)用，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力踐相結(jié)合的能力課堂情景切入課堂情景切入知識自主梳理知識自主梳理 1定義：物體由于_而具有的能叫動能。 2表達(dá)式：Ek_ 3單位：與功的單位相同，國際單位_ 1kgm2/s21Nm1J 4標(biāo)矢性 動能是_，只有大小，并且是狀態(tài)量。動能動能運(yùn)動運(yùn)動焦耳焦耳(J)標(biāo)量標(biāo)量 1定理內(nèi)容 力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中_的變化。動能定理動能定理動能動能 初動能初動能末動能末動能合外力合外力代數(shù)和代數(shù)和 3適用范圍 動能定理的研究對象是單個物體，或者是可以看成單一物體的物體系。 (1)動能定

3、理既適用于恒力做功，也適用于_做功。 (2)動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于_運(yùn)動。 4功能關(guān)系 (1)合力做正功，物體動能_，其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能。 (2)合力做負(fù)功，物體動能_，動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。變力變力曲線曲線增加增加減少減少重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一、對動能的理解 1相對性：選取不同的參考系，物體的速度不同，動能也不同，一般以地面為參考系。 2狀態(tài)量：動能是表征物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，與物體的運(yùn)動狀態(tài)(或某一時刻的速度)相對應(yīng)。 3標(biāo)量性：只有大小，沒有方向；只有正值，沒有負(fù)值。 4瞬時性：動能具有瞬時性，與某一時刻或某一位置的速率相對應(yīng)。 特別提醒： 物體速度變化(如速度的

4、大小不變，方向變化)，則物體的動能不一定變化。而動能變化，則速度一定變化。 二、對動能定理的理解 1表達(dá)式的理解 (1)公式WEk2Ek1中W是合外力做的功，不是某個力做的功，W可能是正功，也可能是負(fù)功。 (2)Ek2、Ek1分別是末動能和初動能，Ek2可能大于Ek1，也可能小于Ek1。 2W的求法 動能定理中的W表示的是合外力的功，可以應(yīng)用WF合lcos(僅適用于恒定的合外力)計(jì)算，還可以先求各個力的功再求其代數(shù)和，WW1W2Wn。 3動能定理公式中等號的意義 (1)數(shù)量關(guān)系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系?？梢酝ㄟ^計(jì)算物體動能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功。 (2

5、)單位相同：國際單位都是焦耳。 (3)因果關(guān)系：合外力的功是物體動能變化的原因。 4適用范圍 動能定理應(yīng)用廣泛，直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動、恒力做功、變力做功、同時做功、分段做功等各種情況均適用。 特別提醒： (1)動能定理說明了外力對物體所做的總功和動能變化間的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的動能，而是意味著“功引起物體動能的變化”，即物體動能的變化是通過外力做功的過程來實(shí)現(xiàn)的。 (2)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。 答案：C 解析：物體做曲線運(yùn)動，速度方向變化，加速度不為零，合外力不為零，選項(xiàng)A錯誤；速率不變，動能不變，

6、由動能定理知，合外力做功為零，支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零，但重力和阻力的合力不為零，選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)B、D錯誤。 三、動能定理的應(yīng)用 1應(yīng)用動能定理解題的步驟： (1)確定研究對象和研究過程(研究對象一般為單個物體或相對靜止的物體組成的系統(tǒng))。 (2)對研究對象進(jìn)行受力分析(注意哪些力做功哪些力或不做功)。 (3)確定合外力對物體做的功(注意功的正負(fù))。 (4)確定物體的初、末動能(注意動能增量是末動能減初動能)。 (5)根據(jù)動能定理列式、求解。 特別提醒： 應(yīng)用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動過程分析，并畫出物體運(yùn)動過程的草圖，借

7、助草圖理解物理過程和各量關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在的，在計(jì)算外力做功時更應(yīng)引起注意。 2動能定理與牛頓定律解題的比較 兩種思路對比可看出應(yīng)用動能定理解題不涉及加速度、時間，不涉及矢量運(yùn)算，運(yùn)算簡單，不易出錯。牛頓定律牛頓定律動能定理動能定理相同點(diǎn)相同點(diǎn)確定研究對象，對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動過程分析確定研究對象，對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動過程分析適用條件適用條件只能研究恒力作用下物體只能研究恒力作用下物體做直線運(yùn)動的情況做直線運(yùn)動的情況對于物體在恒力或變力作對于物體在恒力或變力作用下，物體做直線運(yùn)動或用下，物體做直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動均適用曲線運(yùn)動均適用應(yīng)用方法應(yīng)用方法要考慮運(yùn)動過程的

8、每一個要考慮運(yùn)動過程的每一個細(xì)節(jié)，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解細(xì)節(jié)，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解題題只考慮各力的做功情況及只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài)的動能初、末狀態(tài)的動能運(yùn)算方法運(yùn)算方法矢量運(yùn)算矢量運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算 答案：C考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)對動能及動能定理的理解對動能及動能定理的理解 解析：力是改變物體速度的原因，物體做變速運(yùn)動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤。物體合外力做功，它的動能一定變化，速度也一定變化，C正確。物體的動能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤。 答案：C 答案：45050動能定理的初步應(yīng)用動能定理的初步應(yīng)用 點(diǎn)評

9、：動能定理反映了合力做功與初、末狀態(tài)動能變化量之間的關(guān)系，由于初、末動能與初、末速度對應(yīng)，因而利用動能定理可方便地求解初、末狀態(tài)的速度。 答案：A用動能定理解決變力做功問題用動能定理解決變力做功問題 (1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的全過程克服阻力做的功Wf； (2)小船經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小v1； 點(diǎn)評：由于電動機(jī)的功率恒定，故電機(jī)做功可以用WPt來計(jì)算，在這種情況下，牽引力是不斷變化的。 答案：2900J用動能定理處理多過程問題用動能定理處理多過程問題 答案：(1)2J(2)35N(3)2.77m 點(diǎn)評：(1)應(yīng)用動能定理解決多過程問題時，要根據(jù)題目所求解的問題選取合適的過程，可以分過程，也可以整

10、過程一起研究。 (2)在運(yùn)動過程中，物體受到的某個力可能是變化的或分階段存在的，應(yīng)用動能定理列式時要注意這種力做功的表達(dá)方式。探究探究應(yīng)用應(yīng)用 (1)如果雞蛋不被摔壞，直接撞擊地面速度最大不能超過多少？ (2)如果使用該裝置，雞蛋夾放的位置離裝置下端的距離x至少為多少？(小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位數(shù)字) 答案：A易錯案例剖析易錯案例剖析 易錯分析：由于ABBC所以誤認(rèn)為從A到B和從B到C的過程中F做的功相等，選A。 正確解答：由動能定理得，EkBEkAWAB，EkCEkBWBC，由于物體所受的重力和支持力不做功，因此合外力做的功就等于拉力所做的功。由幾何關(guān)系可知，從A運(yùn)動到B的過程中，力F作用點(diǎn)的位移大于從B到C過程中的力F作用點(diǎn)的位移，因此WABWBC，選項(xiàng)A、B錯誤，C正確；由于物體的初動能不確定，選項(xiàng)D錯誤。 正確答案：C 點(diǎn)評：因?yàn)楹芏嗤瑢W(xué)認(rèn)為ABBC，而F是恒力，則從A到B和從B到C過程中F所做的功相等。錯誤原因在于“張冠李戴”，本題中豎直向下的力F是恒力，但物體所受的拉力并非恒力(方向變化)，物體的位移相等而力F作用點(diǎn)的位移并不相等。課課 時時 作作 業(yè)業(yè)