高中物理 第3章 动能的变化与机械功 3.1 探究动能变化跟做功的关系学案 沪科版必修.doc

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1、3.1探究动能变化跟做功的关系思维激活如图3-1-1所示，射箭运动员拉弓射箭，箭在弹力作用下，获得很大的速度射出去.行驶中的汽车，因前方有路障而紧急刹车，汽车在阻力作用下逐渐停下来.以上两种情境有何共同特点？图3-1-1提示前者有弹力对箭做功，箭的速度或者说动能发生了变化；后者阻力对汽车做功，使汽车的速度减小为零，或者动能减小为零.这两种情况的共同特点是：有力对物体做功，使物体的动能发生了变化.可见，有力对物体做功，物体的动能就会发生变化.自主整理一、动能（1）定义动能是由于物体运动而具有的能量.（2）动能的计算Ek=mv2.

2、（3）影响动能的因素①物体的质量;②物体的速度.（4）单位在国际单位制中，动能的单位是焦耳，符号是J.（5）对动能概念的理解动能是个标量，动能变化时物体的速率一定变化，但速度变化时物体的动能不一定变化；动能是一个状态量，对应一个时刻.二、动能定理（1）内容力对物体做的功等于物体动能的增量.（2）公式W=ΔEkW=mv22-mv12（3）恒力做功与物体动能的变化如果物体受到一个和位移方向相同的恒力F作用，运动位移为s，则W＝Fs，动能定理还可以表示为Fs=ΔEk.（4）物理意义功是能量变化的量度.高手笔记1.对动能的深入理解关于

3、动能，可从以下四方面来加深理解：①动能具有相对性，参考系不同，速度就不同，所以动能也不相等.一般以地面为参考系描述物体的动能.②动能是状态量，是表征物体运动状态的物理量.物体的运动状态一旦确定，物体的动能就唯一地被确定了.③物体的动能对应于某一时刻运动的能量，它仅与速度的大小有关，而与速度的方向无关.动能是标量，且恒为正值.④由动能的表达式可知，动能的单位与功的单位相同，因为1kg·(m/s)2=1(kg·m/s2)·m=1N·m=1J.2.动能定理的物理意义动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对

4、物体做的总功，对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度.3.对于动能定理的表达式Fs=mv22-mv12的理解，应注意：（1）W=Fs表示合外力对物体所做的功，其中作用力F可以是恒力，也可以是变力.F可以是动力，也可以是阻力.(2)ΔEk=mv22-mv12表示物体动能的变化量，物体的动能可能是增加的（ΔEk>0），也可能是减少的(ΔEk<0).(3)动能定理的简单表示形式是：W合=ΔEk.(4)动能定理涉及一个过程（做功过程）、两个状态（初、末状态），应用动能定理时必须明确是哪些力在哪一个过程中做功，以及这一过程初

5、、末状态时物体的速度.名师解惑如何正确理解动能定理?剖析：（1）动能定理的计算式是标量式，v为相对于同一参考系的速度.（2）动能定理研究一个过程量与两个状态量之间的关系.所谓一个过程量是指做功过程,应明确该过程中各外力所做的总功；两个状态量是指初、末两个状态的动能.（3）在中学阶段，动能定理的研究对象只限于单一物体，或可看作单一物体的物体系.动能定理中的外力是包括重力、弹力和摩擦力在内的所有外力.（4）动能定理的实质是通过做功，体现其他形式的能与动能之间的转化关系，只不过在这里其他形式能并不出现，而以机械功的形式出现而已.（5

6、）使用动能定理解题时，由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于动能和功都是标量，无方向性，无论是直线运动或曲线运动，计算都会特别方便.