8.3动能和动能定理 讲义-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第二册

第八章机械能守恒定律 第3节动能和动能定理 【素养目标】 1.知道动能的概念及定义式，会比较、计算物体的动能. 2.理解动能定理的推导过程、含义及适用范围，并能灵活应用动能定理分析问题． 3.掌握利用动能定理求变力的功的方法． 【必备知识】 知识点一、动能的表达式 1．定义 物体由于运动而具有的能量． 2．表达式 Ek＝mv2. 3．单位 与功的单位相同，国际单位为焦耳． 1 J＝1_kg·m2·s－2. 4．物理量特点 (1)具有瞬时性，是状态量． (2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于地面的动能． (3)是标量，没有方向，Ek≥0. 【探讨】歼­15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图7­7­2所示： 图7­7­2 探讨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？ 【提示】　歼­15战机起飞时，合力做正功，速度、动能都不断增大． 探讨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】　歼­15战机着舰时，动能减小．合力做负功．增加阻拦索是为了加大对飞机的阻力． 【点睛】 1．动能的特征 (1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应． (2)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)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值． 2．动能的变化 (1)ΔEk＝mv－mv为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小． (2)动能变化的原因： 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． 知识点二、动能定理 1．动能定理的内容 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． 2．动能定理的表达式 (1)W＝mv－mv. (2)W＝Ek2－Ek1. 说明：式中W为合外力做的功，它等于各力做功的代数和． 3．动能定理的适用范围 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情况． 【探讨】如图所示，物体(可视为质点)从长为L、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下． 探讨1：物体受几个力作用？各做什么功？怎么求合力的功？ 【提示】　物体受重力、支持力两个力作用．重力做正功，支持力不做功．