中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修二素养提升学案 第八章 机械能守恒定律 8.3 动能和动能定理 【知识目标与核心素养】 一．知识与技能 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运动物体的动能； 2. 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的意义。 二．过程与方法 1. 理解动能、动能定理及其表达式； 2. 知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。 情感态度与价值观 1. 能用动能定理解释生产、生活中的现象； 2. 领会运用动能定理解题的优越性，培养学生会用动能定理处理单个物体的有关问题，理解其物理意义。 【情景探究】： 物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。 你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？ 【探究引导】大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。这与上一节研究重力势能的思路是一致的 （1）动能的表达式 【探究引导】动能定理的推导过程： 质量为m的物体在光滑水平面上运动，在运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l。速度由增加到（如图） 在这个过程中，恒力F做的功，根据牛顿第二定律，有 再根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有 把的表达式代入中，可得F做的功 【探究提问】如果拉力F与水平方向的夹角为θ斜向上,得到的结果与此相同吗？ 【总结归纳】在物理学中就用这个量表示物体的动能，用符号表示。于是我们说质量为m的物体，以速度v运动时的动能是 动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位之中都是焦耳，这是因为 1kg（m/s）2=1N·m=1J 【思考讨论】2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631 kg，某时刻它的速度大小为7.6 km/s，此时它的动能是多少？ 解答：×631×（7.6×103）2J≈1.8×1010J 【探究补充】对动能的深入理解 1、动能具有相对性，参考系不同，速度就不同，所以动能也就不同。一般都以地面为参考系描述物体的动能。 2、动能是状态量，是表征物体运动状态的物理量。物体的运动状态一旦确定，物体的动能就被确定了。 3、物体的动能对应于某一时刻运动的能量，它仅与物体的质量和速度的大小有关，而与速度的方向无关。动能是标量，且恒为正值。 4、由动能的表达式可知，动能的单位与功的单位相同，因为1kg（m/s）2=1N·m=1J 5、动能的变化：动能只有正值， 没有负值，但动能的变化却有正有负。“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量。动能的变化量为正值，表示物体的动能增加了；动能的变化量为负值，表示物体的动能减少了。 （2）动能定理 【探究引导】在得到动能的表达式后，可以写成 其中表示一个过程的末动能，表示这个过程的初动能。 这表明，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。这个结论叫做动能定理。 【补充引导】如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功W即为合力做的功，等于各个力做功的代数和。其中的W指物体所受所有力的总功，求解时不要忘了重力做功也包含在内。 因为动能定理，适用于变力，做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际的力学问题时，它得到了广泛的应用。 【思考讨论】计算书中例题，理解动能定理 【总结归纳】动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。 合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能减少。 【探究补充】动能定理的理解 1、表达式的理解 （1）动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦 ... ...
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