8.3动能和动能定理-【堂堂清】2022-2023学年高一物理同步易混易错（人教版2019必修第二册）

。学利网 学科网原创精品，让你的学司土豪起平！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第八章 机械能守恒定律 第三节动能和动能定理 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 理解动能和动能变化的概念。 科学思维 应用牛顿第二定律结合运动学公式推导动能定理表达式。 科学探究 体会通过实例探究动能瞬时性和相对性的思想方法。 从动能定理的理论推导和实验验证中，感受成功的喜悦，激发学生科学研究 科学态度与责任 的兴趣。 知识点一 动能和动能的变化量 1.动能 (1)定义：物理学中把物体因运动而具有的能量称为动能。 (2)影响动能大小的因素 ①动能的大小与运动物体的速度有关，同一物体，速度越大，动能越大。 ②动能的大小与运动物体的质量有关，同样速度，质量越大，动能越大。 (3)表达式：E=12m2。 (4)单位：焦耳，符号为J。 (⑤)标矢性：动能只有大小、没有方向，是标量。 2.动能变化量 (1)定义 动能变化量是指物体的末状态的动能与初状态的动能之差。 (2)表达式 △B=压2一乐1。 (3)物理意义 △压>0，表示动能增大；A乐<0，表示动能减小。 3.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)标矢性：只有大小，没有方向：只有零或正值，没有负值。 (3)瞬时性：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。 4.动能与动能变化量的区别 (1)动能与动能变化量是两个不同的概念。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 。学利网 学科网原创精品，让你的学司土豪起票！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 ①动能描述的是物体在某一时刻或某一位置由于运动而具有的能量，具有瞬时性，是状态量。 ②动能变化量是物体从一个状态到另一个状态的动能的变化，即对应一个过程。 (2)动能为非负值，而动能变化量有正负之分。△E>0表示物体的动能增大，△E<0表示物体的动 能减小。 知识点二实验探究恒力做功与动能改变的关系 1.实验装置 打点计时器小车 细绳 滑轮 垫片 钩码 纸带 2.实验原理 在钩码的拉动下，小车的速度大小发生了变化，则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△E之间的关系。 3.数据测量 (1)拉力的测量：此过程细绳的拉力对小车做功，由于钩码质量很小，可认为小车所受拉力F的大 小等于钩码所受重力的大小（忽略钩码加速需要的合外力）。 (2)位移的测量：在纸带上记下第一个点0的位置，再在纸带上任意点开始选取个点1、2、3、4、 并量出各点到位置0的距离，即为小车运动的位移5。 4.数据处理 (1)速度的计算：依据匀变速直线运动特点计算某点的瞬时速度：v=sn十1一sn一12T。 (2)功的计算：拉力所做的功男=mg5,围=g2… (3)动能增量的计算：物体动能的增量△1=1221，△E2=12Mv22,… 5.实验结论 在误差允许的范围内，恒力所做的功等于物体动能的改变量。 知识点三动能定理的理解和应用 1.公式推导 如图所示，物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移5，速度由1增 加到2，求该过程力F做的功W。 提示 ©原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 。学利网 学科网原纠精品，让你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 牛顿第二定律：F=ma 力F所做的功：W=Fs W- 2mD22 运动学公式：22-t=2as 2.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=B2一耳1。 (3)两种情况 ①合外力对物体做正功，E2>E1,动能增大。 ②合外力对物体做负功，E2<兵1，动能减小。 3.动能定理的应用 动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，也适用于曲线 运动。 4.动能定理的理解 名词 释疑 正负关系 >0,△压>0（动力做功多）；<0，A民<0（阻力做功多） 研究对象 一般是一个物体，也可以是一个系统 过程要求 适用于全过程，也适用于某一阶段 对应关系 ·个过程量（做功）对应着两个状态量（动能） 5.动能定理的三个关系 (1)因果关系：合外力做功是物体动能变化的原因。 (2)数量关系：合外力做的功与动能变化量相等。 (3)单位关系：国际单位制单位都是焦耳。 6.动能定理应用的步躁 (1)选取研究对象（通常是单个物体），明确它的运动过程。 (2)对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和。 (3)明确物体在初、末状态的动能E1、B