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1、2.6動能和動能定理,一、動能 觀圖助學,如圖所示，是古代戰(zhàn)爭中攻擊城門的戰(zhàn)車，戰(zhàn)車上裝有一根質(zhì)量很大的圓木，有很多士兵推著以很大的速度撞擊城門，輕而易舉地將城門撞破。圓木的質(zhì)量很大，速度很大時，是為了增加圓木的什么能？,人用鐵錘打擊石頭時為什么要用質(zhì)量較大的鐵錘，還要高高掄起來？這樣可以增大鐵錘打擊石頭時的什么能？,運動,1.定義 物體由于______而具有的能量。,2.表達式,3.單位 與功的單位相同，國際單位為______。 1 J_____________。 4.物理量特點 (1)具有瞬時性，是_________。 (2)具有相對性，選取不同的參考系，同一物體的動能一般不同，通常是指物

2、體相對于_______的動能。 (3)是_______，沒有方向，Ek0。,焦耳,1 kgm2s2,狀態(tài)量,地面,標量,理解概念 判斷下列說法是否正確。 (1)兩個物體中，速度大的動能也大。( ) (2)某物體的速度加倍，它的動能也加倍。( ) (3)物體的速度發(fā)生變化，其動能一定發(fā)生變化。( ) (4)做勻速圓周運動的物體的動能保持不變。( ),,,,,二、動能定理 觀圖助學,2018年5月13日，我國002航母開始第一次海試，如圖甲所示。殲15戰(zhàn)機是我國自主研發(fā)的第一款艦載戰(zhàn)斗機，已經(jīng)實現(xiàn)了在“遼寧艦”上各種訓練，形成戰(zhàn)斗力，如圖乙所示為正在起飛的殲15戰(zhàn)機： (1)殲15戰(zhàn)機起飛時，合力

3、做什么功？速度怎么變化？動能怎么變化？ (2)殲15戰(zhàn)機著艦時，阻攔索對戰(zhàn)斗機做什么功？戰(zhàn)斗機的動能怎么變化？,1.推導：如圖所示，物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生了一段位移l，速度由v1增加到v2，此過程力F做的功為W。,ma,Fl,2al,2.內(nèi)容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中__________。 3.表達式：W__________。 4.適用范圍：既適用于_______做功，也適用于________做功；既適用于________運動，也適用于______運動。,動能的變化,Ek2Ek1,恒力,變力,直線,曲線,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (

4、1)外力對物體做功，物體的動能一定增加。( ) (2)動能定理中的W為合力做的功。 ( ) (3)合外力做功不等于零，物體的動能一定變化。( ) (4)物體的速度發(fā)生變化，合外力做功一定不等于零。( ) (5)物體的動能增加，合外力做正功。( ),,,,,,觀察探究,如圖1所示，一輛汽車正在上坡路上加速行駛。,對動能和動能定理的理解,圖1,(1)汽車上坡過程受哪些力作用？各個力做什么功？ (2)汽車的動能怎樣變化？其動能的變化與各個力做功有什么關(guān)系？ 答案(1)汽車受重力、支持力牽引力及路面的阻力作用，上坡過程中牽引力做正功，重力、阻力做負功，支持力不做功。 (2)由于汽車加速上

5、坡，其動能增大，汽車動能的變化等于重力、牽引力及路面的阻力三個力做功的代數(shù)和。,探究歸納 1.動能變化量的理解,(1)表達式：EkEk2Ek1。 (2)物理意義：Ek0，表示動能增加；Ek0，表示動能減少。 (3)變化原因：力對物體做功是引起物體動能變化的原因，合力做正功，動能增加，合力做負功，動能則減少。,2.動能定理的理解,(1)表達式：WEkEk2Ek1，式中的W為外力對物體做的總功。 (2)研究對象及過程：動能定理的研究對象可以是單個物體，也可以是相對靜止的系統(tǒng)。動能定理的研究過程既可以是運動過程中的某一階段，也可以是運動全過程。 (3)普遍性：既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適

6、用于物體做直線運動的情況，也適用于物體做曲線運動的情況。 (4)實質(zhì)：揭示了力對物體做的總功與物體動能變化的關(guān)系。,試題案例,例1 關(guān)于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關(guān)系，下列說法正確的是() A.物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化 B.若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零 C.合外力對物體做功，它的速度大小一定發(fā)生變化 D.物體的動能不變，所受的合外力必定為零,解析力是改變物體速度的原因，物體做變速運動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤；合外力對物體做功，它的動能一定變化，速度大小也一定變化，C正確；物體的動能不變，所受合外

7、力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤。 答案C,,動能與速度的變化關(guān)系 動能是標量，速度是矢量。當動能發(fā)生變化時，物體的速度(大小)一定發(fā)生了變化，當速度發(fā)生變化時，可能僅是速度方向的變化，物體的動能可能不變。,針對訓練1 (多選)質(zhì)量為m的物體在水平力F的作用下由靜止開始在光滑地面上運動，前進一段距離之后速度大小為v，再前進一段距離使物體的速度增大為2v，則() A.第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量 B.第二過程的動能增量是第一過程動能增量的3倍 C.第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做的功 D.第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做功的2倍,答案AB,動能定理的應用,要

8、點歸納 1.應用動能定理解題的注意事項 (1)動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。 (2)應用動能定理的關(guān)鍵在于準確分析研究對象的受力情況及運動情況，可以畫出運動過程的草圖，借助草圖理解物理過程之間的關(guān)系。 (3)當物體的運動包含多個不同過程時，可分段應用動能定理求解；也可以全過程應用動能定理。 (4)列動能定理方程時，必須明確各力做功的正、負，確實難以判斷的先假定為正功，最后根據(jù)結(jié)果加以檢驗。,2.應用動能定理與牛頓第二定律的比較,試題案例 例2 如圖2所示，物體在離斜面底端5 m處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水平面，若物體與

9、斜面及水平面的動摩擦因數(shù)均為0.4，斜面傾角為37。求物體能在水平面上滑行的距離。(sin 370.6，cos 370.8),圖2,解析對物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示。,方法一分過程列方程：設物體滑到斜面底端時的速度為v，物體下滑階段 FN1mgcos 37， 故f1FN1mgcos 37。 由動能定理得：,答案3.5 m,,應用動能定理解題的步驟 (1)確定研究對象和研究過程(研究對象一般為單個物體或相對靜止的物體組成的系統(tǒng))。 (2)對研究對象進行受力分析及做功分析。 (3)確定合外力對物體做的功(注意功的正負)。 (4)確定物體的初、末動能(注意動能增量是末動能減初動能)。 (

10、5)根據(jù)動能定理列式、求解。,例3 一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖3所示。則力F所做的功為(),A.mglcos B.Flsin C.mgl(1cos )D.Fl(1sin ) 解析小球的運動過程是緩慢的，因而小球任何時刻均可看作是平衡狀態(tài)，力F的大小在不斷變化，F(xiàn)做功是變力做功。小球上升過程只有重力mg和F這兩個力做功，由動能定理得mg(llcos )WF0，所以WFmgl(1cos )。 答案C,圖3,針對訓練2 (2018聊城高一檢測)如圖4所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)(),圖4,答案B,