動能和動能定理【高效備課精研+知識精講提升】 高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

動能和動能

定理人教版高中物理必修2第八章

機械能守恒定律運動的物體能夠?qū)ν庾龉?，具有一定的能量，物體因運動而具有的能量叫做動能。運動的物體具有動能行駛的汽車、飛行的子彈、無規(guī)則運動的分子等，都具有動能。運動的物體具有動能投擲出的鉛球、擊打出去的乒乓球也都有動能，動能有哪些特點呢？一、動能（2）動能的特點：物體的質(zhì)量越大，速度越快，動能越大。1.動能：（1）概念：物體由于運動而具有的能量叫做動能。

問題與猜想：

通過對功能關(guān)系的初步學習，我們知道重力勢能的變化對應(yīng)于重力做功，彈性勢能的變化對應(yīng)于彈簧彈力做功。那么動能的變化是否也和某種力做功對應(yīng)呢？本節(jié)我們將探尋動能的表達式以及動能的變化與力做功的關(guān)系。問題：質(zhì)量為

m的某物體在光滑水平面上運動，在與運動方向相同的恒力F

的作用下發(fā)生一段位移

L，速度由速度由v1

增加到

v2

，恒力F做了多少功？引起什么能的變化？恒力F做的功W=FL，恒力F做功會引起動能的變化。我們可以嘗試通過對F做功的分析來研究動能及動能的變化。探究動能的表達式動能是和物體運動狀態(tài)對應(yīng)的物理量，物體初狀態(tài)和末狀態(tài)的動能不同。我們可以嘗試把F做功與物體的初、末狀態(tài)聯(lián)系起來。探究動能的表達式從上式可以看出，“

“

很可能是一個具有特定意義的物理量，因為這個量在過程終了與過程開始時的差，正好等于力對物體做的功。探究動能的表達式F做功引起動能的變化，而F做的功等于

這個量的變化。探究動能的表達式那么能否用

這個量作為動能的表達式呢？2.動能表達式：

在物理學中就用“”這個量表示物體的動能。③動能的單位是焦耳，1kg（m/s）2

＝1N·m＝1J說明：①動能只有正值，只與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)。用符號

Ek

表示：④動能具有相對性與參考系的選擇有關(guān)，一般選地面為參考系。②動能是標量，動能是狀態(tài)量。

解：7.6km/s=7.6×103m/s答：它的動能是7.3×1010J

動能定理有了動能的定義后，

上式可以寫成：這個關(guān)系表明，力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這是一個十分重要的功能關(guān)系，這個關(guān)系叫作動能定理。W＝Ek2

－Ek1

思考與討論：動能定理的表述：“力在一個過程中對物體做的功，等于物體動能的變化?！边@里的“力”指的是什么力呢？在牛頓第二定律的學習中，我們知道改變物體運動狀態(tài)，產(chǎn)生加速度的是物體受到的“合力”，同理，改變物體速度大小，從而引起”動能”變化的力也應(yīng)該是“合力”。如果物體受到多個力的共同作用，動能定理中的力對物體做的功即為合力做的“總功”。二、動能定理1、動能定理：表述：力在一個過程中對物體做的總功，等于物體在這個過程中動能的變化。Ek2

：末動能，Ek1

：初動能。（1）W總＞0時，Ek2

＞Ek1，物體的動能增加。W總＜0時，Ek2

＜Ek1，物體的動能減少。2、動能定理理解（3）動能定理既適用于恒力做功，也適用于變力做功，既適用于直線運動，也適用于曲線運動。（2）W總＝

Ek2

－

Ek1=?Ek

動能定理表明：物體動能的變化是通過外力做功的過程來實現(xiàn)的。分析：本題已知飛機滑跑過程的始、末速度，因而能夠知道它在滑跑過程中增加的動能。根據(jù)動能定理，動能的增加等于牽引力做功和阻力做功的代數(shù)和。

總結(jié)：1、應(yīng)用動能定理優(yōu)點：動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它處理問題常常比較方便。2、注意：力對物體做的功可以為正值，也可以為負值。合力做正功時，物體的動能增加；合力做負功時，物體的動能減少。3、應(yīng)用動能定理解題的一般步驟：①明確研究對象，明確運動過程。②分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況，然后求出W總。③明確始末狀態(tài)初動能Ek1

，末動能Ek2

，根據(jù)動能定理列出方程:W總＝Ek2—Ek1④求解并檢驗。分析：如圖所示，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30cm后人停止施力，丙表示剛落地，丁表示砸深地面2cm后靜止。甲乙丙丁F合FFLl，1．如圖所示，靜止在水平地面上的物體在10N的水平恒力F作用下做勻加速直線運動。若運動過程中物體所受阻力的大小恒為2N，則物體運動了5m時，其動能增加了（）A．10JB．40JC．50JD．60JFB2、一物體作初速度為零的勻加速直線運動，則在啟動階段，該物體的動能（）A．與它所經(jīng)歷的時間成正比B．與它的速度成正比C．與它的位移成正比D．與它的動量成正比C3．質(zhì)