第1节 动能的改变 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.理解动能的概念，知道动能的定义式．(重点) 2．能通过实验探究恒力做功与动能改变的关系． 3．能从理论上推导动能定理，并应用功能定理解决实际问题．(重点、难点) 一、动能 1．概念 物体由于运动而具有的能． 2．表达式 Ek＝mv2. (1)表达式中的速度是瞬时速度． (2)动能是标量(“标量”或“矢量”)，是状态(“过程”或“状态”)量． 3．单位 动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J表示． 二、动能定理 1．内容 合外力对物体所做的功等于物体动能的改变． 2．表达式 W＝Ek2－Ek1. 3．两种情况 (1)合外力对物体做正功，Ek2＞Ek1，动能增加； (2)合外力对物体做负功，Ek2＜Ek1，动能减少． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)动能是物体由于运动而具有的能． (√) (2)动能是矢量，其方向与速度方向相同． (×) (3)物体的速度发生变化，其动能就一定发生变化． (×) (4)动能定理表达式中，等号的左边一定是合外力做的功．(√) (5)动能定理只适用于做匀变速直线运动的物体． (×) (6)动能的改变量指的是物体末状态的动能减初状态的动能．(√) 2．关于动能的概念，下列说法中正确的是( ) A．物体由于运动而具有的能叫做动能 B．运动物体具有的能叫动能 C．运动物体的质量越大，其动能一定越大 D．速度较大的物体，具有的动能一定较大 A [物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝mv2可知，动能既与m有关，又与v有关，C、D均错误．] 3．一个物体的速度从0增大到v，外力对物体做功为W1；速度再从v增大到2v，外力做功为W2，则W1和W2的关系正确的是( ) A．W1＝W2 B．W1＝2W2 C．W2＝3W1 D．W2＝4W1 C [根据动能定理可知，W1＝mv2，W2＝m(2v)2－mv2＝mv2，因此，W2＝3W1，选项C正确．] 动能 1.动能是状态量 动能：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应，物体的运动状态一旦确定，物体的动能就确定了． 2．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． 3．动能与速度的关系 动能仅与速度大小有关，与速度方向无关，只有速度方向改变时，动能并不变，且恒为正值． 1．关于物体的动能，下列说法中正确的是( ) A．一个物体的动能可能小于零 B．一个物体的动能与参考系的选取无关 C．动能相同的物体速度一定相同 D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同 D [由公式Ek＝mv2知动能不会小于零，故A错；因v的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也应与参考系的选取有关，故B错；动能是标量，速度是矢量，故D对，C错．] 2.(多选)下列方法能使汽车的动能变为原来的2倍的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍 C．质量减半，速度增大到原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的2倍 BC [根据Ek＝mv2，可以判断，A、D错误，B、C正确．] 动能定理 1.动能定理的理解 (1)等值关系：某物体的动能变化量总等于合力对它做的功． (2)因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实际上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量． 2．动能定理与牛顿运动定律的比较 牛顿运动定律 动能定理 相同点 确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析 适用条件 只能研究在恒力作用下物体做直线运动 对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线或曲线运动均适用 应用方法 要考虑运动过程的每一个细节，结合运动学公式解题 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能 运算方法 矢量运算 代数运算 两种思路对比可以看出应用动能定理解题 ... ...
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