沪教版高中物理必修二第3讲：动能定理（教师版）

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1、动能定理奧彭大脑体操）◎教学目标）1.理解动能定理的分析过程。2.学会运用动量定理功能关系解决综合性问题。心趣味引入）心知识梳理）动能定理1.动能定理：作用在物体上的合外力的功等于物体动能的变化，W=Ek2-Ek,=Ek,（1）动能定理的表达式是标量式.（2）动能定理中的初末速度片、冬是相对同一参考系的速度.（3）动能定理可以应用于单一物体，也可以用于能够看成单一物体的物体系.（4）动能定理适用于物体的直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功.力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用，只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可，这些正是应

2、用动能定理解题的优越性所在.（5）若物体的运动过程包含几个不同过程，那么可以分段应用动能定理，也可把全过程作为一个整体來处理.（6）动能定理中的力包含了物体所受到的所有外力，包含了所有性质的力.若对一个整体使用动能定理，一定要分清哪些力是内力，哪些力是外力.（7）—个物体的动能变化AEk与合外力对物体所做功W具有等量代换关系，据此可以计算变力做功.2.功能关系（1）功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，不同形式的能的变化对应着不同力的功.例如，动能的变化要用合力的功（所有力做功的代数和）来量度，重力势能的

3、变化要用重力的功来量度，电势能的变化要用电场力的功来量度,机械能的变化要用除重力Z外的力的功来量度，等等.（2）常见的几种功能关系①一个物体的动能变化与合外力对物体所做的功W有等量代换关系，这种等量代换关系为计算变力做功提供了一种简便的方法.②重力做功大小与重力热能改变量相等.重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大.③弹力做功大小与弹性势能改变量相等.弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增大.④重力和弹力之外的力对物体做的功等于物体机械能的变化.⑤摩擦力做功与能量转化.静摩擦力做功过程中，只有机械能的相互转移，没有机械能转化为其它

4、形式的能；一对滑动摩擦力所做的总功是系统rti于摩擦力做功而损失的机械能.矗特色讲解）类型一：功能关系例1・如图所示，质量为H1的物块与转台之间的动摩擦因数为“，物体与转轴相距斤，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始做匀速运动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功为A.0B.2JiPmgRC.2卩mgRD.nmgRI2解析：当物块随转台匀速运动时，"〃矽=/〃！_知，丄/〃/=丄unigR.rti动能/?22定理知：摩擦力尺的功的=丄mv~0=丄22答案：D类型二:运用动能定理解决圆周运动问题例2.如图所示，在

5、一个光滑水平面的屮心开一个小孔0,穿一-根细绳，在其一端系一小球，另一端用力厂向下拉着，使小球在水平面上以半径厂做匀速圆周运动，现慢慢增大拉力，使小球运动半径逐渐减小，当拉力由尸变为8尸时，小球运动半径由/变成工，在此过2B.FrD.1.5用程屮，拉力对小球做的功为A.0C.4.5斤解析：由向心力公式得Vo8尸=m——r2rh动能定理得由①②③求得//-1.5丹答案：D类型三：动能定理平抛结合问题例3.（2014•福建卷I）图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平血内，表血粗糙的段轨道与四分之一光滑圆弧轨道比在〃点水平相切.点A距水血的高

6、度为H,圆弧轨道％的半径为笊圆心。恰在水面.一质量为刃的游客（视为质点）可从轨道月〃的任意位置滑下，不计空气阻力.⑴若游客从/点由静止开始滑下，到〃点吋沿切线方向滑离轨道落在水血上的〃点，OD=2R,求游*=£屛②由①②式得③从力到〃，根据动能定理，有+Wt=^niVi—0④由③④式得％=—5gH-2mg心⑤（2）设0P与加间夹角为B,游客在P点时的速度为片，受到的支持力为M从〃到P由机械能守恒定律，有mglR—Rcos“）戒一0⑥过”点时，根据向心力公式，有刃更OSA—777^7）coso—由⑥⑦⑧⑨式解得力=存⑩答案：⑴辺矗一5igH—2mgR）（

7、2）叙类型四：动能定理例4.某运动员臂长厶将质量为刃的铅球推岀，铅球出手的速度大小为旳，方向与水平方向成30。角，则该运动员对铅球所做的功是A.7m(g/+v0~)B.mgl+—mvo22C.—mvo2D.mgl+mv^解析:运动员对铅球的作用力为尺由动能定理知：條一/〃胡sin30°=-1mv^所以炸=—mgL~~_Lmvo22答案：A当堂练习）基础演练1.质量为/〃的小球，从离桌面〃高处由静止下落，桌面离地面高度为力，如图1所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（）A.mgh,减少mg(H—li)B

8、.nigh,增加mg(//+/?)C.—nigh,增加mg(H_h)D.—nigh,减少mg(