2019_2020学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律3动能和动能定理学案新人教版必修第二册.doc

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1、动能和动能定理核心素养目标物理观念理解动能的概念及动能定理。科学思维经历动能概念的建立过程，提高演绎推理能力，会用动能定理解决力学中的实际问题。科学态度与责任感知生活中动能定理的应用，提高理论与实践相结合的能力。知识点一　动能的表达式[观图助学]如图甲所示，是古代战争中攻击城门的战车，战车上装有一根质量很大的圆木，有很多士兵推着以很大的速度撞击城门，轻而易举地将城门撞破。圆木的质量很大，速度很大时，是为了增加圆木的什么能？　甲　　　　　　　　　　乙如图乙所示，人用铁锤打击石头时为什么要用质量较大的铁锤，还要高高抡起来？这样可以增大铁锤打击石头时的什么能？1

2、.定义：在物理学中用“mv2”这个量表示物体的动能。2.表达式Ek＝mv2。3.单位19在国际单位制中是焦耳，符号为J。1kg(m/s)2＝1N·m＝1J。[思考判断](1)凡是运动的物体都具有动能。(√)(2)一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。(√)(3)动能不变的物体，一定处于平衡状态。(×)(4)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。(√)初中学过动能物体由于运动而具有的能，叫作动能。质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。动能的“三性”(1)相对性：选取不同的参考系，物体

3、的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。(2)标量性：动能是标量，没有方向。(3)瞬时性：动能是状态量。知识点二　动能定理1.推导：如图所示，物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l，速度由v1增加到v2，此过程力F做的功为W。2.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。3.表达式：W＝Ek2－Ek1。动能定理中的功“W”指合力做的功。4.适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线19运动。[思考判断](1)合力做正功，物体动能可能减小。(×)(2)运动物体所受的合外力

4、为零，则物体的动能肯定不变。(√)(3)物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化。(×)(4)若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零。(×)(5)物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化。(√),Ek2－Ek1是动能的变化，定理中“变化”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”，数值可正、可负。核心要点一　对动能和动能定理的理解1.动能与速度的三种关系(1)数值关系：Ek＝mv2，质量一定时，速度v越大，动能Ek越大。(2)瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系。(3)变化关系：动能是标量，速度

5、是矢量，质量一定的物体当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化；当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变。2.对动能定理的理解(1)对“力”的两点理解①“力”可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，它们可以同时作用，也可以不同时作用。②“力”既可以是恒力，也可以是变力。19(2)公式中“＝”体现的三个关系数量关系合力做的功与物体动能的变化相等单位关系国际单位都是焦耳因果关系合力做功是物体动能变化的原因3.合力做功与动能变化的关系[试题案例][例1]关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是(　　)A.合

6、外力为零，则合外力做功一定为零B.合外力做功为零，则合外力一定为零C.合外力做功越多，则动能一定越大D.动能不变，则物体合外力一定为零解析　由W＝Flcosα可知，物体所受合外力为零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，可能是α＝90°，故选项A正确，B错误；由动能定理W＝ΔEk可知，合外力做功越多，动能变化量越大，但动能不一定越大。动能不变，合外力做功为零，但物体合外力不一定为零，选项C、D均错误。答案　A[针对训练1](多选)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为

7、2v，则(　　)A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍19C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍解析　第一过程速度增量为Δv1＝v，动能增量为ΔEk1＝mv2，合外力做功W1＝ΔE1＝mv2；第二过程速度增量Δv2＝2v－v＝v，动能增量ΔEk2＝m·(2v)2－mv2＝mv2＝3ΔEk1，合外力做功W2＝ΔEk2＝mv2＝3W1，故选项A、B正确，C、D错误。答案　AB核心要点二　动能定理的应用1.应用动能定理解题的注意事项(1)动能定理中的

8、位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物