第1章 第3节 动能和动能定理-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第二册教师用书word(鲁科版)
第3节 动能和动能定理(赋能课精细培优科学思维)
课标要求 | 层级达标 | ||
1.理解动能和动能定理。 2.能用动能定理解释生产生活中的现象。 | 学考 层级 | 1.初步形成动能的概念。 2.能对比较简单的运动过程应用动能定理进行分析与计算。 3.领悟应用牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理的过程。 | |
选考 层级 | 1.理解动能定理的确切含义,能应用动能定理解决实际问题。 2.能对比较复杂的多过程应用动能定理进行分析和计算,获得结论。 | ||
一、动能
1.含义:物体因运动而具有的能量。
2.表达式:Ek=mv2。
3.单位:在国际单位制中单位为焦耳,1 J=1 kg·(m/s)2=1 N·m。
4.标矢性:动能是标量,只有大小,没有方向。
[微点拨]
1.动能是标量,且没有负值,其大小与速度的方向无关。
2.物体的动能与它的质量和速度大小有关。
[质疑辨析]
如图所示为正在空中飞行的飞机。
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请对以下结论作出判断:
(1)运动的飞机具有的能量就是动能。 (×)
(2)飞机的速度发生变化时,动能一定发生变化。 (×)
(3)在飞机的质量不变的情况下飞机的动能发生变化时,速度一定发生了变化。 (√)
(4)速度越大的物体,具有的动能也越大。 (×)
二、动能定理
1.推导:如图所示,物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的合外力F的作用下经过一段位移s后,速度增加到v2,此过程中合外力F做的功为W。(摩擦力不计)
2.内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
3.表达式:W=Ek2-Ek1。
4.两种情况
(1)合外力对物体做正功,Ek2>Ek1,动能增大。
(2)合外力对物体做负功,Ek2<Ek1,动能减小。
5.适用范围
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
[情境思考]
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。
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(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?
(2)歼-15战机着舰时,阻拦索对战斗机做什么功?战斗机的动能怎么变化?
提示:(1)正功 变大 增大
(2)负功 减小
强化点(一) 动能及动能变化
任务驱动
龙卷风具有巨大的能量,可以拔起大树、掀翻汽车、摧毁房屋。龙卷风具有的能量是什么能?这种能与哪些因素有关?
提示:动能。与质量和速度大小有关。
[要点释解明]
1.动能的“三性”
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 |
标量性 | 动能是标量,没有方向 |
瞬时性 | 动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的某一位置(或某一时刻)的速度相对应 |
2.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。
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