高中物理教科版機(jī)械能和能源動(dòng)能和動(dòng)能定理-

物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。在本章“1．追尋守恒量”中，已經(jīng)知道與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)思考：物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？是什么樣的關(guān)系？

結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就

越大。

那么，動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢？一、探究動(dòng)能的表達(dá)式重力做功WG重力勢(shì)能mgh彈力做功WF外力做功w彈性勢(shì)能kx2/2動(dòng)能表達(dá)式？動(dòng)能探究物體動(dòng)能表達(dá)式設(shè)質(zhì)量為m的某物體，在與運(yùn)動(dòng)方向總相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。試尋求這個(gè)過程中力F做的功與v1、v2的關(guān)系？lFv1v2推導(dǎo)F做功表達(dá)式的過程W=FLL=

(v22

－v12

)/2aa=F/mW=?結(jié)果與思考初態(tài)和末態(tài)的表達(dá)式均為“mv2/2”，這個(gè)“mv2/2”代表什么？W＝mv22－mv12末態(tài)初態(tài)m為物體的質(zhì)量v為物體的瞬時(shí)速度單位：焦耳（J）Ek＝mv2二.動(dòng)能我們對(duì)動(dòng)能的表達(dá)式Ek＝mv2/2的理解1、動(dòng)能是標(biāo)量，且只有正值，動(dòng)能只與物體的速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān),且速度對(duì)動(dòng)能影響比質(zhì)量大。2、動(dòng)能是狀態(tài)量.V是瞬時(shí)速度。在某一時(shí)刻，物體具有一定的速度，也就具有一定的動(dòng)能。3、動(dòng)能具有相對(duì)性，對(duì)不同的參考系，物體速度有不同的瞬時(shí)值，也就具有不同的動(dòng)能，一般都以地面為參考系研究物體的運(yùn)動(dòng)。關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說法正確的是：

A、一定質(zhì)量的物體，速度變化時(shí)，動(dòng)能一定變化。B、一定質(zhì)量的物體，速度不變時(shí)，動(dòng)能一定不變。C、一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化。D、一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能不變時(shí)，速度一定不變。隨堂練習(xí)W＝Ek2－Ek1=△Ek改寫力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。W＝mv22－mv12三.動(dòng)能定理動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值，但△Ek有正負(fù)之分。當(dāng)外力做正功時(shí)，W>0，故△Ek>0，即Ek2>Ek1動(dòng)能增加。當(dāng)外力做負(fù)功時(shí)，W<0，故△Ek<0，即Ek2<Ek1動(dòng)能減少。思考與討論（一）

如果物體受到幾個(gè)力作用,動(dòng)能定理中的W表示的物理意義是什么？合力所做的總功。動(dòng)能定理表述為：合

力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。多個(gè)力作用W合＝Ek2－Ek1W合＝mv22/2－mv12/2舉例說明上一節(jié)課做實(shí)驗(yàn)探究物體速度與力做功之間的關(guān)系時(shí)，曾經(jīng)采用的一種方法是平衡摩擦力，實(shí)際上這時(shí)小車受到的橡皮筋的拉力就等于物體所受的合力．一架飛機(jī)在牽引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速運(yùn)動(dòng)．速度越來越大，動(dòng)能越來越大．這個(gè)過程中是牽引力和阻力都做功，牽引力做正功，阻力做負(fù)功，牽引力和阻力的合力做了多少功，飛機(jī)的動(dòng)能就變化了多少．思考與討論（二）

動(dòng)能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況，該怎樣理解?把過程分解為很多小段，認(rèn)為物體在每小段運(yùn)動(dòng)中受到的力是恒力，運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線，這樣也能得到動(dòng)能定理．對(duì)動(dòng)能定理的理解1、當(dāng)外力做正功時(shí)，W>0，故Ek2>Ek1，即動(dòng)能增加當(dāng)外力做負(fù)功時(shí)，W<0，故Ek2<Ek1，即動(dòng)能減少2、對(duì)狀態(tài)與過程關(guān)系的理解功是伴隨一個(gè)物理過程而產(chǎn)生的，是過程量；而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。3、適用范圍：既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用動(dòng)能定理解題一般步驟（尤其是變力功、曲線運(yùn)動(dòng)）：1.明確對(duì)象和過程：（通常是單個(gè)物體）2.作二分析：⑴受力分析，確定各力做功及其正負(fù)⑵確定初、末速度,明確初末狀態(tài)的動(dòng)能3.由動(dòng)能定理列方程：W合＝mv22/2－mv