第1章 第3节 动能和动能定理（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第3节　动能和动能定理

[对应学生用书P13]

1.概念

物体因运动而具有的能量❶．

2．表达式

Ek＝mv2❷．

3．单位❸

动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J表示．

4．标矢性：动能是标量，只有大小．

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．某物体运动的方向发生改变，动能不一定改变．(√)

1.实验目的：探究恒力做功与物体动能改变的关系．

2．实验器材：长木板(一端附有滑轮)、打点计时器、钩码若干、小车、纸带、复写纸片、刻度尺、细线．

3．实验原理：在钩码的拉动下，小车的速度发生了变化，也就是小车的动能发生了变化．钩码对小车的拉力对小车做了功，只要能求出小车动能的变化量．小车运动的位移以及钩码对小车的拉力(近似等于钩码的重力)，就可以研究W＝Fs与ΔEk之间的关系．

4．实验步骤❹

(1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器．改变木板倾角，使小车重力沿斜木板方向的分力等于小车及纸带受到的摩擦力，使小车做匀速直线运动．

(2)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的钩码相连．接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．

(3)更换纸带，重复实验．选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析．

5．数据处理 ❺

(1)选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0，1，2，3…

(2)测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的小车的位移x1、x2、x3…，利用公式vn＝求出点1、点2、点3…对应的瞬时速度v1、v2、v3…，计算各点对应的动能Ek1、Ek2、Ek3…

(3)确定此纸带所挂的钩码的重力G，利用Wn＝Gxn，分别求出小车的位移为x1、x2、x3…时牵引力所做的功W1、W2、W3…

(4)比较每次拉力做的功及相应的小车动能的改变量．

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  ❻．

3．适用条件

既适用于恒力对物体做功，也适用于变力对物体做功．既适用于物体做直线运动，也适用于物体做曲线运动．

1．动能定理表达式中，等号的左边一定是合外力做的功． (√)

2．有外力对物体做功，该物体的动能一定增加．(×)

3．物体的动能增加，合外力一定做正功．(√)

批注❶：特别提醒：运动的物体具有的能量，不能叫作动能，因还有其他形式的能量存在．

批注❷：研究物体的动能时，一般以地面为参考系．动能仅与速度大小有关，与速度方向无关，只有速度方向改变时，动能并不变，且恒为正值．

批注❸：1 kg·(m/s)2＝1 kg·(m/s2)·m＝1 N·m＝1 J

批注❹：实验中注意事项

(1)平衡摩擦力时，不挂重物，轻推小车后，小车能做匀速直线运动．