第一章 第3节　动能和动能定理（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（鲁科版2019）

加速运动。 故当电动车的速度v′＝2 m/s 时，正处于匀加速阶段，则这一过程所用时间 t v′ 2 s＝ 1 s。 答案： (1)6 000 W (2)1 s 【素养目标】 ＝ ＝ a 2 第 3 节 动能和动能定理 物理观念 理解动能的内涵，知道动能定理的内容及表达式。 科学思维 利用牛顿运动定律和运动学公式推导出动能定理。 科学探究 利用实验探究恒力做功与动能改变的关系。 科学态度与责任 通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然科学 中所蕴含的严谨的逻辑关系。 一、动能 1. 概念：物体因运动而具有的能量。 2. ( v )表达式：Ek＝1m 2。 2 (1)表达式中的速度是瞬时速度。(2)动能是标量，是状态。 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变化量。 2. 表达式：W＝Ek2－Ek1。 3. 两种情况 (1)合外力对物体做正功，Ek2≥Ek1，物体动能增加。(2)合外力对物体做负功，Ek2≤Ek1，物体动能减少。 1. 判断正误 (1)动能是物体由于运动而具有的能量。( √ ) (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。( √ ) 学生用书 第 11 页 2. 链接实景 歼­15 战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，已经实现了在“辽宁舰”上各种训练， 形成战斗力，如图所示为正在起飞的歼­15 战机。 (1) 歼­15 战机起飞时，合力做什么功？速度怎样变化？动能怎样变化？ (2) 歼­15 战机着舰时，阻拦索对战斗机做什么功？战斗机的动能怎样变化？ 提示： (1)合力做正功，速度变大，动能增大。(2)做负功，动能减小。 知识点一 对动能和动能变化的理解 如图所示，两小车前端接触后会互相黏住。放好一个小车，使另外一个小车从某一高度滑下，撞击小车，两小车一块运动一段距离，标记好移动距离。增大撞击小车的高度，重复试验，观察两小车的移动距离，发现距离变大。增大撞击小车的质量，重复试验，观察两小车的移动距离，发现距离变大。通过以上现象，你能得出什么结论？ 提示：从以上实验可以看出，动能的大小跟运动物体的质量、运动速度有关。物体质量 m 越大，运动速度v越大，动能就越大。 1. 动能的“三性” (1)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)标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。 (3)状态量：动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态(或某一时刻的速度) 相对应。 2. 动能变化量的理解 (1) 表达式：ΔEk＝Ek2－Ek1。 (2) 物理意义：ΔEk＞0，表示动能增加；ΔEk＜0，表示动能减少。 (3) 变化原因：合外力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做正功，动能增加； 合力做负功，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 BC [若速度的方向变化而大小不变，则其动能不变化，故 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 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，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 D 错误。] 针对练 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 ( 2 )D [由公式 Ek＝1mv2 知动能不会小于零，故 A 错误；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 错误；动能是标量，速度是矢量，故 D 正确， C 错误。] 针对练 2.(多选)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 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