教案-全国-2019_2019年高中物理 第七章 第7节 动能和动能定理讲义（含解析）新人教版必修2.doc

9动能和动能定理一、动能┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：物体由于运动而具有的能量。2．表达式：Ek＝eq\f(1,2)mv2。3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳。1J＝1_N·m＝1_kg·m2/s2。4．标矢性：标量，只有大小，没有方向。二、动能的特点┄┄┄┄┄┄┄┄②1．动能是标量，没有方向，Ek>0。2．动能是状态量，对应某一时刻物体的瞬时速度。3．动能具有相对性，物体运动速度的大小与选定的参考系有关，相对于不同参考系，物体具有不同的速度，即物体的动能不同。无特别说明均以地面为参考系。[注意](1)动能描述的是物体在某一时刻或某一位置所具有的能量状态，具有瞬时性，是个状态量。动能变化量则是指物体的末动能减去初动能，即Ek2－Ek1，描述的是从一个状态到另一个状态的变化量，即对应一个过程。动能为非负值，而动能变化量有正有负，ΔEk>0表示物体的动能增加，ΔEk<0表示物体的动能减少。(2)一个质量不变的物体速度发生变化，动能不一定变化；若动能变化了，则速度一定变化。三、动能定理┄┄┄┄┄┄┄┄③1．推导：如图所示，物体做匀加速直线运动，F为合力。2．内容：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。3．表达式(1)W＝Ek2－Ek1。(2)W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)。4．适用范围不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动的情况。[说明](1)如果物体受到几个力的共同作用，式中W为合力所做的功，它等于各力做功的代数和。(2)如果外力对物体做正功，物体的动能增加，外力对物体做负功，物体的动能减少。①[判一判]1．一个物体的动能与参考系的选取无关(×)2．做匀速圆周运动的物体的动能保持不变(√)3．两质量相同的物体，若动能相同，则速度一定相同(×)4．动能不变的物体，一定处于平衡状态(×)②[判一判]1．合外力做功不等于零，物体的动能一定变化(√)2．物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零(×)3．物体的动能增加，合外力做正功(√)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、摩擦力，也可以是任何其他的力。(2)动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力做的功，而不是某一力做的功。W可以为正功，也可以为负功。其求解思路如下。(3)Ek1、Ek2分别为初动能和末动能，Ek2可以大于也可以小于Ek1。2．两种关系(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，合力做功的过程实质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。3．普遍性动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的运动学公式推出，但动能定理本身既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程，既适用于直线运动的情况，也适用于曲线运动情况。4．研究对象及过程(1)研究对象：可以是单个物体，也可以是相对静止的系统。(2)研究过程：既可以是运动中的某一段过程，也可以是运动的全过程。[典型例题]例1.[多选]一物体做变速运动时，下列说法正确的有()A．合力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合力一定不为零C．合力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零[解析]物体的速度发生了变化，则合力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变，方向变化，故动能不一定变化，合力不一定做功，A、C错误。[答案]BD[点评]动能与速度的关系(1)数值关系：Ek＝eq\f(1,2)mv2，速度v和动能Ek均为相对于同一参考系时的数值。(2)瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系。(3)变化关系：动能是标量，速度是矢量，当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变。[即时巩固]1．(2016·灵宝月考)下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是()A．如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零B．如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零C．物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零D．物体的动能不发生变化，物体所受合力一定是零解析：选A功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A正确；如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是在力的方向上的位移为零，B错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，其在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，故动能在一段过程中变化量可以为零，C错误；动能不变化，只能说明速度大小不变