动能和动能定理 课件.ppt

2.6　动能和动能定理 学习目标 核心凝炼 1.使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算公式。 1个概念——动能 1个定理——动能定理 2.会推导动能定理的表达式。 3.理解动能定理的确切含义，能应用动能定理解决实际问题。 一、动能 [观图助学] 如图所示，是古代战争中攻击城门的战车，战车上装有一根质量很大的圆木，有很多士兵推着以很大的速度撞击城门，轻而易举地将城门撞破。圆木的质量很大，速度很大时，是为了增加圆木的什么能？ 人用铁锤打击石头时为什么要用质量较大的铁锤，还要高高抡起来？这样可以增大铁锤打击石头时的什么能？ 运动 1.定义 物体由于______而具有的能量。 2.表达式 3.单位 与功的单位相同，国际单位为______。 1 J＝_____________。 4.物理量特点 (1)具有瞬时性，是_________。 (2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于_______的动能。 (3)是_______，没有方向，Ek≥0。 焦耳 1 kg·m2·s－2 状态量 地面 标量 [理解概念] 判断下列说法是否正确。 (1)两个物体中，速度大的动能也大。 ( ) (2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。 ( ) (3)物体的速度发生变化，其动能一定发生变化。 ( ) (4)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。 ( ) √ × × × 二、动能定理 [观图助学] 2018年5月13日，我国002航母开始第一次海试，如图甲所示。歼－15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，已经实现了在“辽宁舰”上各种训练，形成战斗力，如图乙所示为正在起飞的歼－15战机： (1)歼－15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？ (2)歼－15战机着舰时，阻拦索对战斗机做什么功？战斗机的动能怎么变化？ 1.推导：如图所示，物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l，速度由v1增加到v2，此过程力F做的功为W。 ma Fl 2al 2.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__________。 3.表达式：W＝__________。 4.适用范围：既适用于_______做功，也适用于________做功；既适用于________运动，也适用于______运动。 动能的变化 Ek2－Ek1 恒力 变力 直线　 曲线 [理解概念] 判断下列说法是否正确。 (1)外力对物体做功，物体的动能一定增加。 ( ) (2)动能定理中的W为合力做的功。 ( ) (3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化。 ( ) (4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零。 ( ) (5)物体的动能增加，合外力做正功。 ( ) × √ √ × √ [观察探究] 如图1所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶。 对动能和动能定理的理解 图1 (1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？ (2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？ 答案　(1)汽车受重力、支持力牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功。 (2)由于汽车加速上坡，其动能增大，汽车动能的变化等于重力、牵引力及路面的阻力三个力做功的代数和。 [探究归纳]　 1.动能变化量的理解 (1)表达式：ΔEk＝Ek2－Ek1。 (2)物理意义：ΔEk＞0，表示动能增加；ΔEk＜0，表示动能减少。 (3)变化原因：力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做正功，动能增加，合力做负功，动能则减少。 2.动能定理的理解 (1)表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1，式中的W为外力对物体做的总功。 (2)研究对象及过程：动能定理的研究对象可以是单个物体，也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程既可以是运动过程中的某一阶段，也可以是运动全过程。 (3)普遍性：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况。 (4)实质：揭示了力对物体做的总功与物体动能变化的关系。 [试题案例] [例1] 关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，下列说法正确的是(　　) A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 C.合外力对物体做功，它的速度大小一定发生变化 D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零 解析　力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不