《动能和动能定理》机械能守恒定律课件.pptx

1、对于一定质量的物体,以下说法中正确的是()得:v=6 m/s,方向水平向右W与Ek的关系:合力做功是引起物体动能变化的原因。(1)数值关系:Ek=mv2,同一物体,速度v越大,动能Ek越在匀速圆周运动中,动能不变,速度时刻改变,A错误;速度不变,是指大小和方向都不变,所以动能不变,B正确;物体在合外力作用下做变速运动,如匀速圆周运动,则动能不变,故C错误;物体的动能不变,说明物体所受的合外力不做功或做功的代数和为零,所以合外力不一定为零,D错误。的过程中,根据动能定理得:mgh-mgcoss=mv2牛顿运动定律和运动学公式结合三动能定理的应用思路根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路

2、程。则沿AB段到达B点的速率大,故A正确,B错误;对全过程变化,故A错误;若合外力对物体做功为零,合外力不一质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。动能变化,速度一定改变汽车的动能有可能比火车的动能大如图,A球质量大于B球质量,球从斜面上滚下,静止在地面上的纸盒被碰后,滑行一段距离停下来。现用水平拉力F将小球缓慢拉到细线与竖直方向成角的位置。速度的变化量v=v-v0=20 m/s-(-10)m/s=30 m/s,故(2)标量性:动能是标量,没有方向。由于不明确汽车和火车的速度关系,故无法确定动能间的大小关系,故A错误;汽车

3、的质量虽然小,但如果汽车的速度大于火车的速度,则汽车的动能有可能比火车的动能大,故B正确;速度相同的汽车和火车由于具有不同的质量,故不具有相同的动能,故C错误;质量相同的两辆汽车速度并不一定相同,故不一定具有相同的动能,故D错误。物体还有可能有动力做功,所以物体受各个力做功的代物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化,解得:运动员所做的功W=-mgh,故做功的代数和可能为零,所以物体的动能可能不变,C错误;根据动能定理知道外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差,D正确。3.动能和动能定理第一页，编辑于星期四：十三点 十四分。第二页，编辑于星期四：十三点 十四分。一、动能一、动能【

4、思考思考】如图所示是古代战争中攻击城门的战车如图所示是古代战争中攻击城门的战车,战车战车上装有一根质量很大的圆木上装有一根质量很大的圆木,有很多士兵推着战车使圆有很多士兵推着战车使圆木以很大的速度撞击城门木以很大的速度撞击城门,轻而易举地将城门撞破。圆轻而易举地将城门撞破。圆木的质量很大木的质量很大,速度很大时速度很大时,是为了增加圆木的什么能是为了增加圆木的什么能?第三页，编辑于星期四：十三点 十四分。提示提示:动能。动能。第四页，编辑于星期四：十三点 十四分。1.1.物体由于运动而具有的能量叫作物体由于运动而具有的能量叫作_。2.2.动能的表达式动能的表达式:E:Ek k=_=_。3.3.

5、动能是标量动能是标量,_,_量量(选填选填“状态状态”或或“过程过程”)。4.4.单位单位:焦耳焦耳(J)(J)。动能动能状态状态21mv2第五页，编辑于星期四：十三点 十四分。二、动能定理二、动能定理【思考思考】如图所示如图所示,F,F为物块所受的合外力为物块所受的合外力,力力F F在位移在位移为为l上做的功上做的功W W合合。(1)(1)物块的动能如何变化物块的动能如何变化?(2)(2)合外力做的功合外力做的功W W合合和动能的变化和动能的变化EEk k相等吗相等吗?第六页，编辑于星期四：十三点 十四分。提示提示:(1)(1)增加。增加。(2)(2)相等。相等。第七页，编辑于星期四：十三点

6、 十四分。1.1.推导过程推导过程:第八页，编辑于星期四：十三点 十四分。2.2.内容内容:力在一个过程中对物体做的力在一个过程中对物体做的_,_,等于物体在这等于物体在这个过程中个过程中_。3.3.表达式表达式:W=:W=功功动能的变化动能的变化222111mvmv22。第九页，编辑于星期四：十三点 十四分。一动能的性质一动能的性质1.1.动能的动能的“三性三性”:(1)(1)相对性相对性:选取不同的参考系选取不同的参考系,物体的速度不同物体的速度不同,动能也不动能也不同同,一般以地面为参考系。一般以地面为参考系。(2)(2)标量性标量性:动能是标量动能是标量,没有方向。没有方向。(3)(3

7、)状态量状态量:动能是表征物体运动状态的物理量动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运与物体的运动状态动状态(或某一时刻或某一时刻)的速度相对应。的速度相对应。第十页，编辑于星期四：十三点 十四分。2.2.动能与速度的三种关系动能与速度的三种关系:(1)(1)数值关系数值关系:E:Ek k=mv=mv2 2,同一物体同一物体,速度速度v v越大越大,动能动能E Ek k越越大。大。(2)(2)瞬时关系瞬时关系:动能和速度均为状态量动能和速度均为状态量,二者具有瞬时对二者具有瞬时对应关系。应关系。12第十一页，编辑于星期四：十三点 十四分。(3)(3)变化关系变化关系:动能是标量动能是标量,速

8、度是矢量。当动能发生变速度是矢量。当动能发生变化时化时,物体的速度物体的速度(大小大小)一定发生了变化一定发生了变化,当速度发生变当速度发生变化时化时,可能仅是速度方向的变化可能仅是速度方向的变化,物体的动能可能不变。物体的动能可能不变。第十二页，编辑于星期四：十三点 十四分。【思考思考讨论讨论】如图如图,A,A球质量大于球质量大于B B球质量球质量,球从斜面上滚下球从斜面上滚下,静止在地静止在地面上的纸盒被碰后面上的纸盒被碰后,滑行一段距离停下来。你认为物体的滑行一段距离停下来。你认为物体的动能可能与哪些因素有关动能可能与哪些因素有关?(物理观念物理观念)第十三页，编辑于星期四：十三点 十四

9、分。提示提示:物体的动能与物体的质量和速度有关。物体的动能与物体的质量和速度有关。第十四页，编辑于星期四：十三点 十四分。【典例示范典例示范】下列关于动能的说法下列关于动能的说法,正确的是正确的是()A.A.汽车的动能一定比火车的动能小汽车的动能一定比火车的动能小B.B.汽车的动能有可能比火车的动能大汽车的动能有可能比火车的动能大C.C.速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能D.D.质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能第十五页，编辑于星期四：十三点 十四分。【解析解析】选选B B。由于不明确汽车和火车的速度关系。由于不明

10、确汽车和火车的速度关系,故无故无法确定动能间的大小关系法确定动能间的大小关系,故故A A错误错误;汽车的质量虽然小汽车的质量虽然小,但但如果汽车的速度大于火车的速度如果汽车的速度大于火车的速度,则汽车的动能有可能比则汽车的动能有可能比火车的动能大火车的动能大,故故B B正确正确;速度相同的汽车和火车由于具有不速度相同的汽车和火车由于具有不同的质量同的质量,故不具有相同的动能故不具有相同的动能,故故C C错误错误;质量相同的两辆质量相同的两辆汽车速度并不一定相同汽车速度并不一定相同,故不一定具有相同的动能故不一定具有相同的动能,故故D D错错误。误。第十六页，编辑于星期四：十三点 十四分。【素养

11、训练素养训练】1.1.对于一定质量的物体对于一定质量的物体,以下说法中正确的是以下说法中正确的是()A.A.动能不变动能不变,速度一定不变速度一定不变B.B.速度变化速度变化,动能一定变化动能一定变化C.C.速度不变速度不变,动能可能改变动能可能改变D.D.动能变化动能变化,速度一定改变速度一定改变第十七页，编辑于星期四：十三点 十四分。【解析解析】选选D D。动能不变。动能不变,速度大小一定不变速度大小一定不变,但是方向但是方向可以改变可以改变,如匀速圆周运动如匀速圆周运动,故故A A错误错误;速度方向改变速度方向改变,大小大小不变不变,动能不变动能不变,如匀速圆周运动如匀速圆周运动,故故B

12、 B错误错误;速度不变速度不变,动能动能一定不变一定不变,故故C C错误错误;动能变化动能变化,则速度一定发生变化则速度一定发生变化,故故D D正确。正确。第十八页，编辑于星期四：十三点 十四分。2.2.体积相等的铁球和木球在水平地面上以相同的速度体积相等的铁球和木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动做匀速直线运动,它们的动能大小关系有它们的动能大小关系有()A.A.铁球的动能大铁球的动能大B.B.木球的动能大木球的动能大C.C.两球动能一样大两球动能一样大D.D.无法判断无法判断第十九页，编辑于星期四：十三点 十四分。【解析解析】选选A A。铁球和木球体积。铁球和木球体积V V铁铁=V=

13、V木木,密度密度铁铁木木;由由=得得:m=V,:m=V,体积相同体积相同,m,m铁铁mm木木,铁球的质量大。铁球的质量大。动能动能:E:Ek k=mv=mv2 2,它们的速度相等它们的速度相等,铁球的质量大铁球的质量大,因此因此铁球的动能大铁球的动能大,故故A A正确。正确。mV12第二十页，编辑于星期四：十三点 十四分。【补偿训练补偿训练】下列关于动能的说法中下列关于动能的说法中,正确的是正确的是()A.A.物体的动能不变物体的动能不变,则其速度也一定不变则其速度也一定不变B.B.物体的速度不变物体的速度不变,则其动能也不变则其动能也不变C.C.物体在合外力作用下做变速运动物体在合外力作用下

14、做变速运动,动能一定变化动能一定变化D.D.物体的动能不变物体的动能不变,所受的合外力必定为零所受的合外力必定为零第二十一页，编辑于星期四：十三点 十四分。【解析解析】选选B B。在匀速圆周运动中。在匀速圆周运动中,动能不变动能不变,速度时刻速度时刻改变改变,A,A错误错误;速度不变速度不变,是指大小和方向都不变是指大小和方向都不变,所以动能所以动能不变不变,B,B正确正确;物体在合外力作用下做变速运动物体在合外力作用下做变速运动,如匀速圆周如匀速圆周运动运动,则动能不变则动能不变,故故C C错误错误;物体的动能不变物体的动能不变,说明物体说明物体所受的合外力不做功或做功的代数和为零所受的合外

15、力不做功或做功的代数和为零,所以合外力所以合外力不一定为零不一定为零,D,D错误。错误。第二十二页，编辑于星期四：十三点 十四分。二动能定理的含义二动能定理的含义1.W1.W的含义的含义:包含物体重力在内的所有外力所做功的代数和。包含物体重力在内的所有外力所做功的代数和。2.W2.W与与EEk k的关系的关系:合力做功是引起物体动能变化的原因合力做功是引起物体动能变化的原因。(1)(1)合力对物体做正功合力对物体做正功,即即W 0,EW 0,Ek k0,0,表明物体的动能表明物体的动能增大。增大。第二十三页，编辑于星期四：十三点 十四分。(2)(2)合力对物体做负功合力对物体做负功,即即W 0

16、,EW 0,Ek k 0,m木,铁球的质量大。提示:物体的动能与物体的质量和速度有关。【规律方法】应用动能定理分析多过程问题的思路(2)合力对物体做负功,即W 0,Ek 木;故阻力对小车做的功为:Wf=mv2+mgh-Fs,故D错误。(2)标量性:动能是标量,没有方向。下列说法正确的是()根据动能定理得W总=Ek,合力做功量度动能与速度的三种关系:物体由于运动而具有的能量叫作_。合力做的功是物体动能变化的原因则沿AB段到达B点的速率大,故A正确,B错误;对全过程,解得:运动员所做的功W=-mgh,故(2)设物体在BC轨道滑行的距离为x,对物体从B到C的质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底

17、部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。一定不为零,但速度大小不一定变化,所以动能不一定-0,scos是斜面底边的长度。则沿AB段到达B点的速率大,故A正确,B错误;对全过程的过程中,根据动能定理得:mgh-mgcoss=mv2(2)合力对物体做负功,即W 0,Ek 0,Ek0,表明物体的动能增大。速度变化,动能一定变化意可知,小车动能的变化为 mv2,故B错误;推力为恒力,(2)合力对物体做负功,即W 0,Ek 0,表明物体的动能减小。在物块下滑的全过程中在物块下滑的全过程中,应用动能定理可得应用动能定理可得:mgh-mgcos mgh-mgcos -mg -m

18、gs s1 1=0,=0,解得解得:=:=tan,=tan,故故B B正确。正确。2scos12hss第六十三页，编辑于星期四：十三点 十四分。【拓展例题拓展例题】考查内容考查内容:利用动能定理求变力做功利用动能定理求变力做功【典例示范典例示范】如图所示如图所示,质量为质量为m m的小球用长的小球用长L L的细线悬挂的细线悬挂而静止在竖直位置。现用水平拉力而静止在竖直位置。现用水平拉力F F将小球缓慢拉到细线与将小球缓慢拉到细线与竖直方向成竖直方向成角的位置。在此过程中角的位置。在此过程中,拉力拉力F F做的功为做的功为()第六十四页，编辑于星期四：十三点 十四分。A.FLcos A.FLcos B.FLsin B.FLsin C.FL(1-cos)C.FL(1-cos)D.mgL(1-cos)D.mgL(1-cos)第六十五页，编辑于星期四：十三点 十四分。【正确解答正确解答】选选D D。在小球缓慢上升过程中。在小球缓慢上升过程中,拉力拉力F F为变力为变力,此变力此变力F F做的功可用动能定理求解。由做的功可用动能定理求解。由W WF F-mgL(1-cos)=0-mgL(1-cos)=0得得:W:WF F=mgL(1-cos),=mgL(1-cos),故故D D正确正确。第六十六页，编辑于星期四：十三点 十四分。【课堂回眸课堂回眸】第六十七页，编辑于星期四：十三点 十四分。