高中物理-動能和動能定理教學課件設計

動能和動能定理教學目標1、理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算。2、理解動能定理及動能定理的推導過程。3、掌握動能定理的適用條件，掌握動能定理解題的步驟，能用動能定理解決實際問題。預習學案參考答1．標焦耳2．相同不一定相同3．動能的變化Ek2－Ek1

代數和增加減少4．直線曲線恒力變力5．A

[物體所受合力為零，則合力做功為零，物體的動能變化為零．但如果物體所受合力不為零，合力對物體做功也可能為零，動能變化為零，如勻速圓周運動．故A正確．]6．D

[速度是矢量，而動能是標量，若物體速度只改變方向，不改變大小，則動能不變，A錯；由知B錯；動能定理W＝Ek2－Ek1表示動能的變化可用合力做的功來量度，但功和能是兩個不同的概念，有著本質的區(qū)別，故C錯，D正確．]1、定義：物體由于運動而具有的能量叫動能。2、表達式：3、單位：焦耳4、標量（沒有方向）理解（1）動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量。具有瞬時性。（2）動能總為正值（3）動能具有相對性，由于速度具有相對性。通常是相對于地面的速度。知識點一動能的概念練習．對動能的理解，下列說法正確的是(

)A．動能是機械能的一種表現形式，凡是運動的物體都具有動能B．動能不可能為負值C．一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化D．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)ABC1．內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

。

2．表達式動能的變化知識點二動能定理動能定理W合＝Ek2－Ek1合力做的功末態(tài)的動能初態(tài)的動能W合=

-mv1212mv2212動能定理：合力對物體所做的功等于物體動能的變化。3．物理意義

的功是物體動能變化的量度。

4．適用條件

(1)動能定理既適用于直線運動，也適用于

。

(2)既適用于恒力做功，也適用于

。

(3)力可以是各種性質的力，既可以同時作用，也可以

。合外力曲線運動變力做功不同時作用(1)動能定理公式中等號表明合力做功與物體動能的變化間的三個關系：①數量關系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關系?？梢酝ㄟ^計算物體動能的變化，求合力的功，進而求得某一力的功。②單位關系：國際單位都是焦耳。③因果關系：合外力的功是引起物體動能變化的原因。(2)動能定理敘述中所說的“外力”，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是電場力、磁場力或其他力。

(3)動能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的問題時，優(yōu)先考慮使用動能定理。

(4)高中階段動能定理中的位移和速度應以地面或相對地面靜止的物體為參考系。[命題分析]求變力的功是高考中常涉及到的一類問題，用動能定理求變力的功又是最常用的一種方法，高考中可單獨進行考查，也可作為大題中的一問進行考查。知識點三、動能定理的應用[例1]

如圖所示，質量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB之間的水平距離為x，重力加速度為g。下列說法正確的是(

)[答案]

ABD應用動能定理求變力做功時應注意的問題

(1)所求的變力的功不一定為總功，故所求的變力的功不一定等于ΔEk。

(2)合外力對物體所做的功對應物體動能的變化，而不是對應物體的動能。

(3)若有多個力做功時，必須明確各力做功的正負，待求的變力的功若為負功，可以設克服該力做功為W，則表達式中應用－W；也可以設變力的功為W，則字母W本身含有負號。1.如圖5－2－2所示，電梯質量為M，地板上放

置一質量為m的物體。鋼索拉電梯由靜止開始

向上加速運動，當上升高度為H時，速度達到

v，則(

) 圖5－2－2[變式訓練]答案：D[命題分析]動能定理在高考中常被單獨考查，也常與牛頓運動定律、電場等知識綜合考查，有時在壓軸題中還會被考查到。知識點三、動能定理的應用【解題關鍵】解此題關鍵有兩點：(1)利用N點的壓力分析計算N點的速度．(2)利用圓周運動速度越大壓力越大的特點結合對稱性分析摩擦力．應用動能定理解題的基本思路（1）明確研究對象，明確研究過程。（2）分析研究對象在研究過程中的受力情況，并求出各個力所做的功。（3）寫出初、末狀態(tài)的動能（4）用動能定理列式求解例2、如圖所示，一質量為m＝2.0kg的滑塊(可視為質點)靜置在粗糙水平面上的A點，水平面上的B點處固定有一豎直放置的半徑為R＝0.4m的粗糙半圓形軌道．現給滑塊施加一水平向右且大小為F＝10N的恒定拉力，使滑塊由靜止開始向右運動．已知滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ＝0.25，A、B兩點間的距離為d＝5m，重力加速度取g＝10m/s2.(1)若滑塊剛好運動到B點停止，求拉力F作用的時間；(2)若在滑塊運動到B點時撤去拉力F，則滑塊剛好能通過半圓形軌道的最高點C，求滑塊從B點到C點的過程中克服摩擦力所做的功．三、動能定理的應用第一問分析方法：（1）若滑塊剛好運動到B點停止，思考F的作用過程。（2）滑塊怎樣運動？（3）選擇解題方法第二問分析方法：（1）怎樣理解滑塊剛好能通過半圓形軌道的最高點C

（2）滑塊怎樣運動？可分為幾個運動過程？（3）選擇過程解答[隨堂鞏固提升]1．一質點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質點的動能可能(

)A．一直增大B．先逐漸減小至零，再逐漸增大C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析：若力F的方向與初速度v0的方向一致，則質點一直加速，動能一直增大，選項A正確；若力F的方向與v0的方向相反，則質點先減速至零后反向加速，動能先減小至零后增大，選項B正確；若力F的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運動，物體先減速，減到某一值，再加速，則其動能先減小至某一非零的最小值，再增大，選項D正確。答案：

ABD2．質量為m的物體在水平力F的作用下，由靜止開始在

光滑地面上運動，前進一段距離之后速度大小為v，

再前進一段距離使物體的速度增大為2v，則(

)A．第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量B．第二過程的動能增量是第一過程動能增量的3倍C．第二過程合力做的功等于第一過程合力做的功D．第二過程合力做的功等于第一過程合力做功的2倍答案：

AB