第3节 动能和动能定理 学习目标 核心素养形成脉络 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物体的动能． 2．能运用牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律，推导恒力做功与物体动能改变的关系，理解动能定理的物理意义． 3．能应用动能定理解决简单的问题. [学生用书P10] 一、动能 1．表达式：Ek＝mv2． 2．单位：在国际单位制中，单位为焦耳，1 kg·(m/s)2＝1 kg·(m/s2)·m＝1N·m＝1 J. 3．标矢性：动能是标量，只有大小． 二、动能定理 1．内容：合外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量． 2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv－mv． 思维辨析 (1)速度大的物体动能也大．( ) (2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( ) (3)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( ) (4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．( ) (5)物体的动能增加，合外力做正功．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 基础理解 歼-15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图所示． (1)歼-15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？ (2)歼-15战机着舰时，动能怎么变化？合力做什么功？增加阻拦索的原因是什么？ 提示：(1)正功 增加 变大 (2)减小 负功 使动能减少得更快 对动能的理解[学生用书P11] 问题导引 (1)如图所示，是古代战争中攻击城门的战车，战车上装有一根质量很大的圆木，有很多士兵推着以很大的速度撞击城门，轻而易举地将城门撞破．圆木的质量很大，速度很大时，是为了增加圆木的什么能？ (2)人用铁锤打击石头时为什么要用质量较大的铁锤，还要高高抡起来？这样可以增大铁锤打击石头时的什么能？ [要点提示] (1)为了增大动能 (2)为了增大动能 【核心深化】 1．对动能的理解 (1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关． (2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应． (3)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． 2．动能变化量ΔEk 物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv－mv，若ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少． (多选)关于物体的动能，下列说法中正确的是( ) A．物体速度变化，其动能一定变化 B．物体所受的合外力为零，其动能一定不变 C．物体的动能变化，其运动状态一定发生改变 D．物体的速度变化越大，其动能一定变化也越大 [思路点拨] 动能与物体速度大小有关，与物体速度方向无关，而物体速度变化既可能是大小变化，也可能是方向变化．动能与物体的受力情况无关，仅由质量与速度大小决定． [解析] 若速度的方向变化而大小不变，则其动能不变化，故选项A错误；物体所受合外力为零，由牛顿第一定律可知速度不变，故动能不变，故选项B正确；物体动能变化，其速度一定发生变化，故运动状态改变，选项C正确；物体速度变化若仅由方向变化引起，其动能可能不变，故选项D错误． [答案] BC (1)动能是由于物体运动而具有的能量，其大小由Ek＝mv2决定． (2)理解动能的三性(瞬时性、标量性和相对性)，才能较全面地认识动能这一物理概念． (多选)(2019·湖北荆门高一检测)一质量为0.1 kg的小球，以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化和动能的变化分别是( ) A．Δv＝10 m/s B．Δv＝0 C．ΔEk＝1 J D．ΔEk＝0 解析：选AD.速度是矢量，故Δv＝v2－v1＝5 m/s－(－5 m/s)＝10 m/s.而动能是标量，初末状态的速度大小相等，故动能相等，因此ΔEk＝0.故选A、D. 探究恒力做功与动能改变的关系[学生用书P ... ...
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