甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作学习目标：学习目标：学习目标：学习目标： 1. 1. 1. 1.能写出动能的表达式并进行简单的计算能写出动能的表达式并进行简单的计算能写出动能的表达式并进行简单的计算能写出动能的表达式并进行简单的计算 2. 2. 2. 2.会理论推导动能定理的表达式会理论推导动能定理的表达式会理论推导动能定理的表达式会理论推导动能定理的表达式 3. 3. 3. 3. 理解动能定理的物理意义理解动能定理的物理意义理解动能定理的物理意义理解动能定理的物理意义 4. 4. 4. 4. 能够应用动能定理解决实际问题能够应用动能定理解决实际问题能够应用动能定理解决实际问题能够应用动能定理解决实际问题LOGO7.77.7 动能动能 动能定理动能定理普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书(必修必修2) 第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作感知动能感知动能-子弹击中物体的绝美瞬间子弹击中物体的绝美瞬间子弹击中物体的绝美瞬间子弹击中物体的绝美瞬间力量与速度的关系如此简单而强烈力量与速度的关系如此简单而强烈力量与速度的关系如此简单而强烈力量与速度的关系如此简单而强烈甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？这些物体动能变化的原因是什么？动能如何定量表述？外力做功外力做功外力做功外力做功动能的变化动能的变化动能的变化动能的变化甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作一一 、理论探究、理论探究Fv1Fv2l 光滑水平面上，质量为光滑水平面上，质量为光滑水平面上，质量为光滑水平面上，质量为mm的物体，的物体，的物体，的物体，在与运动方向总相同的恒力在与运动方向总相同的恒力在与运动方向总相同的恒力在与运动方向总相同的恒力F F 的作的作的作的作用下发生一段位移用下发生一段位移用下发生一段位移用下发生一段位移l l，速度由，速度由，速度由，速度由v v1 1增加增加增加增加到到到到v v2 2。试寻求这个过程中外力做的。试寻求这个过程中外力做的。试寻求这个过程中外力做的。试寻求这个过程中外力做的功与动能的关系。功与动能的关系。功与动能的关系。功与动能的关系。情景情景情景情景1 1 1 1创设情景创设情景 若若若若地面粗糙地面粗糙地面粗糙地面粗糙，物体所受，物体所受，物体所受，物体所受摩擦力恒摩擦力恒摩擦力恒摩擦力恒为为为为f f，这个过程中，这个过程中，这个过程中，这个过程中外力做的功与动能外力做的功与动能外力做的功与动能外力做的功与动能的关系的关系的关系的关系又会如何？又会如何？又会如何？又会如何？GFNlFv2Fv1ffGFN情景情景情景情景2 2 2 2甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作理论探究理论探究Fv1Fv2l情景情景情景情景1 1 1 1GFN1 1 1 1外力对物体做的功是多大？外力对物体做的功是多大？外力对物体做的功是多大？外力对物体做的功是多大？2 2 2 2物体的加速度是多大？物体的加速度是多大？物体的加速度是多大？物体的加速度是多大？3 3 3 3物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？4 4 4 4结合上述三式能推导出什么关系式？结合上述三式能推导出什么关系式？结合上述三式能推导出什么关系式？结合上述三式能推导出什么关系式？lFv2Fv1ffGFN情景情景情景情景2 2 2 2甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作理论探究理论探究Fv1Fv2l情景情景情景情景1 1 1 1GFN甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作Fv1Fv2l情景情景情景情景1 1 1 1GFNlFv2Fv1ffGFN情景情景情景情景2 2 2 2甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作动能动能初态初态和和末态末态的表达式均为的表达式均为“ ”，这个这个“ ”代表什么？代表什么？甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作 上述结论的推导是在上述结论的推导是在恒力做功、直线运动恒力做功、直线运动过程过程中得出的，若做功过程对应一个中得出的，若做功过程对应一个曲线运动曲线运动的路径，的路径，该结论还成立吗？该结论还成立吗？AOBTG简化简化简化简化甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作二、实验验证二、实验验证1 1、实验装置：、实验装置：光光电门数据采集器数据采集器磁磁铁夹实验求证实验求证甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作B0m0.05m0.10m0.15m2 2、验证原理：、验证原理：A 释放点释放点h hC甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作3 3、数据记录及处理：、数据记录及处理：4 4、实验结论：、实验结论：tdvmhE Ek k WWGG1234曲线运动中，曲线运动中， 结论结论仍然成立仍然成立（相对误差允许的范围之内）（相对误差允许的范围之内）（相对误差允许的范围之内）（相对误差允许的范围之内）甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作 纷繁复杂的物理现象纷繁复杂的物理现象背后隐藏着背后隐藏着简单的规律简单的规律AOBTG情景情景情景情景3 3 3 3Fv1Fv2l情景情景情景情景1 1 1 1GFNlFv2Fv1ffGFN情景情景情景情景2 2 2 2甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作(1)概念：概念：物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量(2)大小：大小：Ek=mv2/2 (3)单位：单位：J 1J=1kgm2/s2 (4)动能是标量，是状态量动能是标量，是状态量(5)动能具有相对性，只能取正值动能具有相对性，只能取正值 三、动能三、动能 动能定理动能定理1 1、动能：、动能：知识构建知识构建 高速飞行的子弹有高速飞行的子弹有高速飞行的子弹有高速飞行的子弹有很大的杀伤力，二战中很大的杀伤力，二战中很大的杀伤力，二战中很大的杀伤力，二战中法国飞行员误抓敌机射法国飞行员误抓敌机射法国飞行员误抓敌机射法国飞行员误抓敌机射来的子弹却安然无恙，来的子弹却安然无恙，来的子弹却安然无恙，来的子弹却安然无恙，是何原因？是何原因？是何原因？是何原因？ 质量一定的物体质量一定的物体质量一定的物体质量一定的物体1 1速度变化，动能是否一定变化？速度变化，动能是否一定变化？速度变化，动能是否一定变化？速度变化，动能是否一定变化？2 2动能变化，速度是否一定变化？动能变化，速度是否一定变化？动能变化，速度是否一定变化？动能变化，速度是否一定变化？ 甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作2 2、动能定理：、动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于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。物体在这个过程中动能的变化。3 3：表达式：表达式：合力做合力做的功的功末态的末态的动能动能初态的初态的动能动能甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作4 4、理解：、理解：(1)(1)(1)(1)因果关系因果关系因果关系因果关系: : : : 前因后果前因后果前因后果前因后果(2)(2)(2)(2)数量关系数量关系数量关系数量关系: : : : 功能互求功能互求功能互求功能互求(3)(3)(3)(3)同一性同一性同一性同一性: : : : l l与与与与v v相对相对相对相对同一参考系同一参考系同一参考系同一参考系-通常选通常选通常选通常选地面地面地面地面W0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0W0， Ek2_ Ek1 ， Ek 0加深拓展加深拓展甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作【例例1】如图如图为高速摄影机为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。子弹击中苹果前的瞬间速度片。子弹击中苹果前的瞬间速度约为约为900m/s，穿出苹果瞬间的速，穿出苹果瞬间的速度度约为约为为为800m/s，子弹的质量约为子弹的质量约为20g ，在苹果中穿在苹果中穿行的路径约为行的路径约为10cm。试估算子弹穿过苹果的过程中对。试估算子弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力？苹果的平均冲力？四、拓展应用四、拓展应用四、拓展应用四、拓展应用甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作解：对子弹由动能定理有解：对子弹由动能定理有1 1、选对象、选对象v2 2确确定定各各力力做做功功4 4列方程列方程2 2受受力力分分析析动能定理动能定理GFN由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力为由牛顿第三定律，苹果受的平均冲力为3 3分析运动，定初末分析运动，定初末f甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作总结：总结：动能定理解题步骤动能定理解题步骤 1 1、定对象，、定对象，选过程选过程； 2 2、析受力，算总功；、析受力，算总功； 3 3、知运动，定初末；、知运动，定初末； 4 4、列方程，细求解。、列方程，细求解。甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作小结小结1 1 1 1定义：物体由于运动而具有的能，叫动能定义：物体由于运动而具有的能，叫动能定义：物体由于运动而具有的能，叫动能定义：物体由于运动而具有的能，叫动能2 2 2 2公式：公式：公式：公式：3 3 3 3动能是标量，是状态量动能是标量，是状态量动能是标量，是状态量动能是标量，是状态量4 4 4 4单位：焦（单位：焦（单位：焦（单位：焦（J J J J）1 1 1 1内容：合外力所做的功等于物体动能的变化内容：合外力所做的功等于物体动能的变化内容：合外力所做的功等于物体动能的变化内容：合外力所做的功等于物体动能的变化2 2 2 2表达式：表达式：表达式：表达式：3 3 3 3解题步骤：解题步骤：解题步骤：解题步骤： （1 1 1 1）定对象，选过程；）定对象，选过程；）定对象，选过程；）定对象，选过程； （2 2 2 2）析受力，算总功；）析受力，算总功；）析受力，算总功；）析受力，算总功； （3 3 3 3）知运动，定初末；）知运动，定初末；）知运动，定初末；）知运动，定初末； （4 4 4 4）列方程，细求解。）列方程，细求解。）列方程，细求解。）列方程，细求解。 动能定理动能定理动能定理动能定理动能动能动能动能 动动动动能能能能动动动动能能能能定定定定理理理理甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作AOB 说明说明 对任何过程的对任何过程的恒力恒力、变力变力；直线运动直线运动、曲线曲线运动运动；瞬间过程瞬间过程、单一过程单一过程或或多子过程多子过程都适用。都适用。在变力做功过程中，动在变力做功过程中，动能定理是否成立？能定理是否成立？理论分析理论分析理论分析理论分析: : : : 微元法微元法微元法微元法以以以以恒恒恒恒代代代代变变变变化化化化曲曲曲曲为为为为直直直直甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作练习练习 质量一定的物体，下列说法正确的是质量一定的物体，下列说法正确的是( ) A. 物体的动能不变，则其速度一定不变物体的动能不变，则其速度一定不变 B. 物体的速度不变，则其动能也不变物体的速度不变，则其动能也不变 C. 物体的动能不变，说明物体的运动状态没物体的动能不变，说明物体的运动状态没 有改变有改变 D. 物体的动能不变，物体运动状态有可能改变物体的动能不变，物体运动状态有可能改变 总结：总结：动能是标量，与动能是标量，与速度方向无关速度方向无关，只与，只与物体的物体的质量及其速度大小有关质量及其速度大小有关。BD甘甘甘甘肃肃省省省省兰兰州市第一中州市第一中州市第一中州市第一中 学学学学 丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞丁鹏飞 制作制作制作制作练习：如图，物体沿一曲面从练习：如图，物体沿一曲面从A点无初速滑下，滑至曲点无初速滑下，滑至曲面的最低点面的最低点B时，下滑高度为时，下滑高度为5m,若物体的质量为若物体的质量为1kg,到到B点时的速度为点时的速度为6m/s,则在下滑过程中，物体克服阻则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？（力所做的功为多少？（g=10m/s2）AB5m 摩擦力是变力，变摩擦力是变力，变力做功不能用力做功不能用WFlcos 物体克服摩擦力做功物体克服摩擦力做功32J