2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 4 课时1 动能 动能定理学案 教科版必修2

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1、课时1　动能　动能定理[学习目标]　1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能.2.能运用牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义.3.能应用动能定理解决简单的问题．一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能．2．表达式：Ek＝mv2.3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.4．动能是标量，只有大小没有方向．二、动能定理1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化．2．表达式：W＝ΔEk＝mv22－mv12.3．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，也适用于曲线运动．1．

2、判断下列说法的正误．(1)速度大的物体动能也大．(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)(3)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．(×)(4)做匀速圆周运动的物体，速度改变，动能不变．(√)(5)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．(√)(6)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．(×)(7)物体的动能增加，合外力做正功．(√)2．一个质量为0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为_______

3、_．答案　－10m/s　0一、动能　合外力做功和物体动能的变化如图1所示，光滑水平面上质量为m的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离x，速度由v1增加到v2.图1(1)求出力F对物体做功的表达式．(2)类比重力做功与重力势能变化的关系，力F做功是否也引起了某种形式的能量的变化？答案　(1)W＝Fx＝F＝F＝mv22－mv12(2)WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化．类比可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化．我们把mv2表示的能量叫做动能．1．对动能的理解(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关

4、．(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系．2．动能变化量ΔEk物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv22－mv12，若ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少．3．对动能定理的理解(1)表达式W＝Ek2－Ek1＝mv22－mv12①Ek2＝mv22表示这个过程的末动能；Ek1＝mv12表示这个过程的初动能．②W表示这个过程中合力做的功，它等于各力做功的代数和．(2)物理意义：动能定理指

5、出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即若合外力做正功，物体的动能增大，若合外力做负功，物体的动能减小，做了多少功，动能就变化多少．(3)实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果．例1　(多选)关于速度与动能，下列说法正确的是(　　)A．同一个物体速度越大时，动能越大B．速度相同的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等C．动能相等的物体，如果质量相等，那么它们的速度也相同D．动能越大的物体，速度越大答案　AB解析　由Ek＝mv2可知，对于同一个物体，速度越大，动能越大，对于不同物体，动能大的速度不一

6、定大，故A正确，D错误；因为动能为标量，速度为矢量，故速度相同的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等，反之则不成立，B正确，C错误．【考点】对动能的理解【题点】对动能表达式的理解动能与速度的三种关系1．数值关系：Ek＝mv2，m不变时，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，速度是矢量．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．例2　下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是(　　)A．

7、物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零答案　C解析　力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B错误．物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误．【考点】对动能定理的理解【题点】对动能定理的理解二、动能定理的应用例3　如图2所示，物体在离斜面底端5m处由静止开

8、始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°.求物体能在水平面上