2018-2019学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理学案 新人教版必修2

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1、第7节　动能和动能定理核心素养关键词知识体系1.物体由于运动而具有的能量叫做动能，表达式为Ek＝mv2.动能是标量，具有相对性．2．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，这个结论叫动能定理，表达式为W＝Ek2－Ek1.3．如果物体同时受到几个力的共同作用，则W为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．4．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动.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：焦耳.1J＝1kg·m2/s2＝1N·m.二、动能定理1．表述：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动

2、能的变化量．2．表达式：W合＝mv－mv，式中W合是各个外力对物体做功的总和，mv－mv是做功过程中始末两个状态动能的增量．一、合作探究找规律考点一　动能的表达式1．同步卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星的运动过程中，其速度是否变化？其动能是否变化？2．在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？答：1.速度变化，动能不变．卫星做匀速圆周运动时，其速度方向不断变化，由于速度是矢量，所以速度是变化的；运动时其速度大小不变，所以动能大小不变，由于动能是标量，所以动能是不变的．2．重力做功相同，动能改变相同，末动能、末速度大小相同，但末速度方向不同

3、．考点二　动能定理如图所示，物体(可视为质点)从长为L、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下．1．物体受几个力作用？各做什么功？怎么求合力的功？2．如何求物体到达斜面底端时的速度吗？能用多种方法求解物体到达斜面底端时的速度吗？哪种方法简单？答：1.物体受重力、支持力两个力作用．重力做正功，支持力不做功．合力做的功W合＝mgLsinθ.2．可以用牛顿定律结合运动学公式求解，也可以用动能定理求解．用动能定理更简捷．二、理解概念做判断1．做匀速圆周运动的物体的动能保持不变．(√)2．一个物体的动能与参考系的选取无关．(×)3．两质量相同的物体，若动能相同，则速度一定相同．(×)4．合外力做功不等于零，

4、物体的动能一定变化．(√)5．动能定理中的W为合力的功．(√)6．物体的动能增加，合外力做正功．(√)要点1

5、动能的理解1．动能的理解(1)动能是状态量，动能公式中的速度v指瞬时速度．(2)动能是标量，且动能恒为正值．(3)动能具有相对性．同一物体相对不同的参考系，速度会有不同值，因而动能也有不同值．计算动能时一般选地面为参考系．2．动能的变化量末状态的动能与初状态的动能之差，即ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv－mv.　(多选)关于对动能的理解，下列说法正确的是(　　)A．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都具有动能B．动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能大小是不同

6、的C．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D．动能不变的物体，一定处于平衡状态【思路点拨】　解答本题时应特别注意以下两点：(1)动能与速度的关系；(2)动能是标量．【解析】　可通过以下表格对各选项逐一分析：选项透析过程结论A动能是由于物体的运动而具有的能量√BEk＝mv2，v与参考系的选取有关√C当速度方向变化时，若大小不变，则动能就不变√D匀速圆周运动的物体动能不变，但并不是处于平衡状态×【答案】　ABC　如图所示，通风机通过墙上的小洞，将一质量为m的小物体水平吹出去，初速度为v，但由于墙外的风力和重力的作用，经过时间t，物体下落了一段距离后，其速度大小仍

7、为v，但方向却与初速度的方向相反，如果以初速度的方向为正方向，那么，下列说法中正确的是(　　)A．速度的变化量为0B．速度的变化率为C．动能的变化量为mv2D．合外力做的功为零解析：速度的变化量Δv＝－v－v＝－2v，A选项错误；速度变化率＝－，B选项错误；动能变化量ΔEk＝mv2－mv2＝0，C选项错误；根据动能定理可知合外力做的功等于动能变化量，故合外力做功为零，D选项正确．答案：D动能是标量，前面已学的很多运动学量都是矢量，分析标量时只需关注其数值大小；分析矢量时必须考虑大小、方向两个因素．名师点易错某物体动能变化时速度一定发生变化，而速度发生变化时动能可能不变.要点2

8、动能定理的理解

9、1．推导动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得．在牛顿第二定律F＝ma两端同乘以合外力方向上的位移x，即可得W合＝Fx＝max＝mv－mv.2．对动能定理的理解(1)如果物体受到几个力的共同作用，则式中的W合表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功．W合＝W1＋W2＋W3＋…(2)应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关，即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节．(3)动能定理的研究对象是质点．