中小学教育资源及组卷应用平台 8.3动能和动能定理 1. 通过力对物体做功的分析确定动能的表达式,加深对功能关系的理解 2. 能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导动能定理。 3. 理解动能定理,能用动能定理解释生产生活中的现象或者解决实际问题 知识点一：动能和动能的表达式 1．定义：物体由于运动而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 2.实验探究：物体的动能跟哪些因素有关？ 提出问题 物体的动能跟哪些因素有关？ 猜想与假设 （1）“十次车祸九次快”，猜想动能可能与物体运动的速度有关； （2）同样速度的自行车和汽车，碰到行人后造成的伤害不同，猜想动能可能与物体的质量有关 设计实验与制订计划 用如图所示的装置探究钢球的动能与速度及质量的关系。实验中，通过换用不同质量的钢球来改变质量，让同一钢球从不同高度处滚下来改变速度。钢球动能的大小由木块被推动的距离远近来反映（转换法），木块被推动的越远，说明钢球的动能越大。 进行实验 （1）让同一钢球从斜面的不同高度处由静止开始滚下，推动木块移动，比较两次木块被推动距离的远近，如图甲、乙所示。 甲 乙 （2）换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度处由静止开始释放，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推动距离的远近，如图丙、丁所示。 丙 丁 分析与论证 （1）同一钢球从不同高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球碰撞木块时速度越大，木块被推得越远，说明物体的动能与物体的速度有关； （2）不同钢球从同一高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度相同。质量大的钢球将木块推得远，说明物体的动能与物体的质量有关。 实验结论 物体动能与物体的质量和运动的速度有关。质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 3. 理解动能大小时应注意的问题 一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体质量和运动速度决定，在讨论物体动能大小时，必须同时分析两个因素。 4. 表达式：Ek＝mv2。 国际单位焦耳。1kg·m2/s2＝1N·m＝1J。 3. 特性 标矢性 动能是标量，只与物体的质量和速度有关，与速度的方向无关。只有正值，没有负值 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 瞬时性 动能具有瞬时性，与某一时刻或某一位置的速率相对应 【点拨】 ①动能是状态量。动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态（或某一时刻的速度）相对应。 ②与速度关系：物体速度变化（如速度的大小不变，方向变化），则物体的动能不一定变化。而动能变化，则速度一定变化。 知识点二：动能定理 1、内容：合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。 2、表达式：W=mv22－mv12＝EK2-EK1；如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。 3、物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即合力的功是物体动能变化的量度。 4、动能定理的适用条件 （1）动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 （2）既适用于恒力做功，也适用于变力做功。 （3）力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。 5、对动能定理的理解 （1）一个物体的动能变化△Ek与合外力对物体所做功W具有等量代换关系。 ①若△Ek＞0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功。 ②若△Ek＜0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值。 ③若△Ek=0，表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。 （2）动能定理公式中等号的意义：等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系： ①数量关系：即合 ... ...
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