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1、动能和动能定理动能和动能定理青岛第十六中学青岛第十六中学 郭晓慧郭晓慧运动的物体具有能量运动的物体具有能量阿基米德投石机阿基米德投石机一、动能：一、动能：物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能 叫做动能。叫做动能。1体验：体验：实验感受运动的物体具有能量实验感受运动的物体具有能量2猜想：猜想：物体的动能大小可能与什么因素物体的动能大小可能与什么因素有关？有关？3实验：实验：利用手头的器材能不能设计一个利用手头的器材能不能设计一个实验，初步验证你的猜想？有几个需要实验，初步验证你的猜想？有几个需要考虑的因素？用什么样的实验方法？考虑的因素？用什么样的实验方法？ 公式：公式：一、动能：一、动
2、能：物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能 叫做动能。叫做动能。单位：单位：焦（焦（J） 1 J= 1Nm =1kg.m2/s2状态量：状态量：对应于某一时刻或某一位置。对应于某一时刻或某一位置。标量：标量：只有大小，没有方向。不可能为负值。只有大小，没有方向。不可能为负值。具有相对性：具有相对性：与参考系有关。与参考系有关。1、质量一定的物体（、质量一定的物体（ ） A、速度发生变化时，动能一定发生变化、速度发生变化时，动能一定发生变化 B、速度发生变化时，动能不一定发生变化、速度发生变化时，动能不一定发生变化 C、速度不变时，其动能一定不变、速度不变时，其动能一定不变 D、动能不变时
3、，速度一定不变、动能不变时，速度一定不变BC练习练习情境情境1 ：(地面光滑）物体的质量为地面光滑）物体的质量为m，在与，在与运动方向相同的恒力运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位的作用下发生一段位移移x，速度由，速度由v1增加到增加到v2，如图所示。，如图所示。x分析下列过程分组推导： 外力做的功与物体动能变化的关系。外力做的功与物体动能变化的关系。情境情境2 ：物体的质量为物体的质量为m，沿倾角为，沿倾角为的光滑的光滑斜面由静止开始下滑一段位移斜面由静止开始下滑一段位移x，速度增加，速度增加到到v，如图所示。，如图所示。情境情境3 ：物体的质量为物体的质量为m，在与运动方向相，在与运动方
4、向相同的水平恒力同的水平恒力F的作用下沿粗糙水平面发生的作用下沿粗糙水平面发生一段位移一段位移x，速度由，速度由0增加到增加到v，已知摩擦力，已知摩擦力大小为大小为f，如图所示。，如图所示。mmFFvxff外力做的功与物体动能变化之间有没外力做的功与物体动能变化之间有没有内在的联系？有内在的联系？二、动能定理二、动能定理内容：内容：合外力对物体做的功，等于物合外力对物体做的功，等于物 体动能的变化。体动能的变化。 公式：公式：W=EK2-EK1实质：实质：总功总功 = 动能增加量动能增加量对动能定理的理解对动能定理的理解1、合外力做、合外力做正功正功，动能，动能 ； 合外力做合外力做负功负功，
5、动能，动能 。2、动能定理中的功是外力做的总功、动能定理中的功是外力做的总功 总功的求法总功的求法 （1）先求合力，再求合力功）先求合力，再求合力功 （2）先求每个力做的功，再求代数和）先求每个力做的功，再求代数和3、适用范围：、适用范围： 既适用于既适用于恒力恒力做功，也适用于做功，也适用于变力变力做功；做功； 既适用于既适用于直线直线运动，也适用于运动，也适用于曲线曲线运动。运动。增加增加减少（负增加）减少（负增加）说明：说明： 1. 给出了物体动能变化的量度方法，是功给出了物体动能变化的量度方法，是功能关系的具体体现：能关系的具体体现： 外力总功一定对应动能的变化；动能的变外力总功一定对
6、应动能的变化；动能的变化只能通过外力的总功来量度；外力的总功化只能通过外力的总功来量度；外力的总功等于动能的增加。等于动能的增加。 2. 当外力总功为负时，可以写成当外力总功为负时，可以写成“克服外克服外力做的功等于动能的减少力做的功等于动能的减少”，等号两边均为，等号两边均为正值。正值。方法一：牛顿运动定律方法一：牛顿运动定律:例例题题1 1一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时，速度达到起飞速度时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞
7、机重量的飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求倍。求飞机受到的牵引力。飞机受到的牵引力。F合合= =F- -F阻阻= =F- - kmg = =ma 2lv2由由 v2v02 = =2al 得得 a 由由 得得F= + + kmg2lmv2s1 1找找对象（常是象（常是单个物体）个物体） 解：对飞机解：对飞机2 2受受力力分分析析sFNGFf3 3确确定定各各力力做做功功Fskmgs4 4运运动情况分析情况分析由动能定理有由动能定理有5 5建方程建方程总结：动能定理解题步骤总结：动能定理解题步骤 1、定对象，选过程；、定对象，选过程； 2、析受力，算总功；、析受力，算总功； 3、知运动，
8、定初末；、知运动，定初末； 4、列方程，细求解。、列方程，细求解。方法二：动能定理方法二：动能定理:1、关于功和物体动能变化的关系，、关于功和物体动能变化的关系，不正确不正确的的说法是说法是( )A、有力对物体做功，物体的动能就会变化、有力对物体做功，物体的动能就会变化B、合力不做功，物体的动能就不变、合力不做功，物体的动能就不变C、合力做正功，物体的动能就增加、合力做正功，物体的动能就增加D、所有外力做功代数和为负值，物体的、所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少动能就减少A巩固练习2、一物体速度由、一物体速度由0增加到增加到v，再从，再从v增加增加到到2v，外力做功分别为，外力做功分别
9、为W1和和W2，则，则W1和和W2关系正确的是关系正确的是( ) A、W1 = W2 B、W2 = 2 W1 C、W2 =3 W1 D、W2 = 4 W1C巩固练习3 3、一质量为、一质量为2 kg2 kg的滑块，以的滑块，以4 m/s4 m/s的速的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为向变为向右，大小为4 m/s4 m/s，在这段时，在这段时间里水平力做的功为间里水平力做的功为( )( ) A.0 A.0 B.8 J
10、B.8 J C.16 J C.16 J D.32 J D.32 JA巩固练习小 结一、动能：一、动能：物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能 叫做动能。叫做动能。 动能是状态量，标量，具有相对性。动能是状态量，标量，具有相对性。二、动能定理：二、动能定理：合外力对物体做的功，等于物合外力对物体做的功，等于物 体动能的变化。体动能的变化。公式：公式： W=EK2-EK1 外力总功外力总功 = 动能增加量动能增加量（理论探究）（理论探究）（实验探究）（实验探究）合作的魅力：合作的魅力：1+1 2分层作业：分层作业：第一层次：第一层次：推导动能定理并完成推导动能定理并完成 课本课本74页练习页
11、练习第二层次：微课程第二层次：微课程第第7节练习节练习第三层次：第三层次：补充练习。补充练习。（1）动能的单位是什么？动能是描述状态的）动能的单位是什么？动能是描述状态的物理量，还是描述过程的物理量？物理量，还是描述过程的物理量？（2）动能是矢量还是标量？一个运动物体的）动能是矢量还是标量？一个运动物体的速度改变了，动能是否一定改变？举例说明。速度改变了，动能是否一定改变？举例说明。反之，动能变了，速度是否一定改变？反之，动能变了，速度是否一定改变？（3）在运动的车厢里坐着的乘客，相对于地）在运动的车厢里坐着的乘客，相对于地面和相对于车厢的动能相同吗？面和相对于车厢的动能相同吗？思考与讨论思考
12、与讨论思路点拨思路点拨（1）外力对物体所做的功是多大？）外力对物体所做的功是多大？（2）物体的加速度是多大？）物体的加速度是多大？（3）物体的初速度、末速度、位移之间有什）物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？么关系？（4）结合上述三式你能综合推导得到什么样）结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？的式子？思路点拨思路点拨mgsin- -mgcos= ma a = gsin- -gcos由由 v 2 = 2 a x 可知可知质量不同的物体从同一位置无初速滑下，质量不同的物体从同一位置无初速滑下，到达最低点的速度大小是相同的。到达最低点的速度大小是相同的。若不计摩擦，则若不计摩擦，则a = gsin，v 2 = 2 a x = 2 gh末速度的大小仅与初始位置的高度有关。末速度的大小仅与初始位置的高度有关。hmgFfFNxv
