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(共24张PPT)
第四章机械能及其守恒定律
第3节动能 动能定理
高中物理高一年级必修2
一、学习目标
（1）发展学生的能量观
通过实例，建立动能概念，推导动能定理，发展学生能量观念。
（2）发展学生的科学思维
通过动能定义式、动能定理的推理过程，学习建构物理模型的方法，体验理性思维的方法和过程，培养并提高科学思维。
（3）提升学生的科学本质素养
通过动能定理的应用实例分析，体会从能量观念的视角解决实际问题，加深对能量观念的理解和认识。
运动的物体可以做功，说明物体运动时具有能量。台风、龙卷风可以拔起大树、掀翻车辆，甚至摧毁房屋；流动的水可以推动水磨、冲击水轮发电机发电；飞行的子弹可以射穿物体……这些物体具有的能量是什么能量呢？与哪些因素有关系呢？
新知探索
物体由于运动而具有的能量，叫做动能；物体的质量越大，运动的速度越大，具有的动能就越大。
二、归纳总结，定义动能
定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能。例如
行驶的汽车，飞行的飞机，围绕太阳公转的行星都具有动能
动能如何定量表述？动能变化的原因是什么？
认识动能
做功的过程，就是能量转化的过程，有其他形式的能量转化为动能
W=EK2-EK1
初动能EK1 和末动能Ek2的具体形式是什么？
F
v1
F
v2
l
光滑水平面上，质量为m的物体，在与运动方向总相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。试寻求这个过程中外力做的功与动能的关系。
情景1
若地面粗糙，物体所受摩擦力恒为f，这个过程中外力做的功与动能的关系又会如何？
G
FN
l
F
v2
F
v1
f
f
G
FN
情景2
科学思维
三、构建模型，解决问题
F
v1
F
v2
l
情景1
G
FN
1．外力对物体做的功是多大？
2．物体的加速度是多大？
3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？
4．结合上述三式能推导出什么关系式？
l
F
v2
F
v1
f
f
G
FN
情景2
科学思维
F
v1
F
v2
l
情景1
G
FN
科学思维
动能
初态和末态的表达式均为“ ”，这个“ ”代表什么？
科学思维
上述结论的推导是在恒力做功、直线运动过程中得出的，若做功过程对应一个 曲线运动的路径，该结论还成立吗？
G
O
简化
？
A
B
纷繁复杂的物理现象背后隐藏着简单的规律
质疑创新
(1)概念：物体由于运动而具有的能量
(2)大小：Ek=mv2/2
(3)单位：J 1J=1kg·m2/s2
(4)动能是标量，是状态量
(5)动能具有相对性，只能取正值
动能 动能定理
1、动能：
质量一定的物体
1．速度变化，动能是否一定变化？
2．动能变化，速度是否一定变化？
知识构建
2、动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
课本P91
课本P92
不一定
一定
与参照系有关
恒力变力都行
恒力做功
课本P93
课本P94习题
当堂训练：一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×10 4 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l达到 2.5×10 3 m 时，速度达到起飞速度 80 m/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 10 m/s 2 ，求飞机平均牵引力的大小。
1．某同学用200 N的力将质量为0.44 kg的足球踢出,足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滚出60 m后静止,则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是 (　　)
A.4.4 J B.22 J
C.132 J D.12 000 J
课堂训练
B
2．有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是 (　　)
A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功,
所以合外力做的功为零
C.重力和摩擦力的合力做的功为零
D.重力和摩擦力的合力为零
课堂训练
C
对动能定理的正确理解
名师指点
【例】 下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是(　　)
A.如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零
B.如果合力对物体做的功为零,则合力一定为零
C.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零
D.如果物体的动能不发生变化,则物体所受合力一定是零
A
实验装置示意图
实验与探究
恒力做功与动能改变的关系
1. 测量：
作用力，物体位移，物体的质量和速度
2.原理：
求出恒力做功和物体的动能，然后进行比较
实验装置示意图
1. 如何知道小车所受的合力做功？
2. 如何保证小车受到的拉力等于钩码重力？
平衡摩擦力，让合力等于拉力
m<实验条件与误差
3. 其他实验方法
【例题2】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10 m/s 2 ， cos 37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？ （2）重物对地面的平均冲击力是多大
　
　
　
　
　
　
题8 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。则力F所做的功为（　　）
A. mglcos θ B. Flsin θ
C. mgl（1-cos θ） D. Fl（1-sin θ）
C
课堂训练
小结
一、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能。
2.表达式： 单位：焦耳（J）
3.特点：标量性；瞬时性；相对性。
二、动能定理
1.定义：合力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2.表达式：
3.特点:适用直线、曲线运动；适用于恒力、变力做功。
感
谢
观
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Thanks.

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