第七章 第7节

1、课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练第第7节动能和动能定理节动能和动能定理学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.使学生进一步理解动能的概念，掌使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算公式。握动能的计算公式。1个概念个概念动能动能1个定理个定理动能动能定理定理2.会推导动能定理的表达式。会推导动能定理的表达式。3.理解动能定理的确切含义，能应用理解动能定理的确切含义，能应用动能定理解决实际问题。动能定理解决实际问题。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练一、动能一、动能阅读教材第阅读教材第7172页页“动能的表达式动能的表达式

2、”部分部分，知道动能的概知道动能的概念及表达式。念及表达式。1.大小大小：Ek_。2.单位单位：国际单位制单位为：国际单位制单位为_，1 J1 _。Nm1 kgm2/s2焦耳焦耳3.标矢性标矢性：动能是：动能是_，只有，只有_，没有方向。，没有方向。标量标量大小大小课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练思维拓展思维拓展(1)做匀速圆周运动的物体动能怎样变化？做匀速圆周运动的物体动能怎样变化？(2)动能不变的物体是否一定处于平衡状态？动能不变的物体是否一定处于平衡状态？答案答案(1)不变。由于匀速圆周运动的线速度大小不变，故不变。由于匀速圆周运动的线速度大小不变

3、，故做匀速圆周运动的物体动能保持不变。做匀速圆周运动的物体动能保持不变。(2)不一定。动能不变的物体可能只是速度大小不变，如果不一定。动能不变的物体可能只是速度大小不变，如果速度方向发生改变，就不是平衡状态了。速度方向发生改变，就不是平衡状态了。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练二、动能定理二、动能定理阅读教材第阅读教材第7274页页“动能定理动能定理”部分部分，会推导出动能会推导出动能定理表达式定理表达式，知道动能定理内容及表达式知道动能定理内容及表达式，初步了解动初步了解动能定理的适用范围。能定理的适用范围。1.推导推导：如图：如图1所示，物体的质量为

4、所示，物体的质量为m，在与运动方向相同，在与运动方向相同的恒力的恒力F的作用下发生了一段位移的作用下发生了一段位移l，速度由，速度由v1增加到增加到v2，此过程力此过程力F做的功为做的功为W。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练maFl2al2.内容内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中程中_。3.表达式表达式：W_。4.适用范围：适用范围：既适用于既适用于_做功，也适用于做功，也适用于_做功；做功；既适用于既适用于_运动，也适用于运动，也适用于_运动。运动。动能的变化动能的变化Ek2Ek1恒力恒

5、力变力变力直线直线曲线曲线课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练思维拓展思维拓展歼歼-15战机是我国自主研发的第一款舰载战战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机斗机，如图如图2所示：所示：图图2(1)歼歼-15战机起飞时战机起飞时，合力做什么功？速度合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？怎么变化？动能怎么变化？(2)歼歼-15战机着舰时战机着舰时，阻拦索对战斗机做什么功？战斗机阻拦索对战斗机做什么功？战斗机的动能怎么变化？的动能怎么变化？答案答案(1)正功增加增加正功增加增加(2)负功减小负功减小课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课

6、时达标训练 要点归纳要点归纳动能、动能定理的理解动能、动能定理的理解1.动能的动能的“三性三性”(1)相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也相对性：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。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。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，与物体的运动状态运动状态(或某一时刻的速度或某一时刻的速度)相对应。相对应。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练2.动

7、能变化量的理解动能变化量的理解(1)表达式：表达式：EkEk2Ek1。(2)物理意义：物理意义：Ek0，表示动能增加；，表示动能增加；Ek0，表示，表示动能减少。动能减少。(3)变化原因：力对物体做功是引起物体动能变化的原变化原因：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，动能则减少。因，合力做正功，动能增加，合力做负功，动能则减少。3.动能定理的理解：动能定理的理解：(1)表达式：表达式：WEkEk2Ek1，式中的，式中的W为外力对物为外力对物体做的总功。体做的总功。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练(2)研究对象及过程：动

8、能定理的研究对象可以是单个物体，研究对象及过程：动能定理的研究对象可以是单个物体，也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程既可以是运也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程既可以是运动过程中的某一阶段，也可以是运动全过程。动过程中的某一阶段，也可以是运动全过程。(3)普遍性：动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线普遍性：动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式推出，但动能定理本身既适用于恒力作用过程，运动的公式推出，但动能定理本身既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程；既适用于物体做直线运动的情况，也适用于变力作用过程；既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运

9、动的情况。也适用于物体做曲线运动的情况。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练精典示例精典示例例例1 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是正确的是()A.如果物体所受合力为如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为，则合力对物体做的功一定为0B.如果合力对物体所做的功为如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为，则合力一定为0C.物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化D.物体的动能不变，所受合力一定为物体的动能不变，所受合力一定为0课前自主梳理课前自

10、主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练解析解析由功的定义可知由功的定义可知，选项选项A正确；如果合力做的功正确；如果合力做的功为为0，但合力不一定为但合力不一定为0，例如物体的合力和运动方向垂例如物体的合力和运动方向垂直而不做功直而不做功，选项选项B错误；物体做变速运动可能是速度错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变方向变化而速度大小不变，所以所以，做变速运动的物体做变速运动的物体，动能可能不变动能可能不变，选项选项C错误；物体动能不变错误；物体动能不变，只能说合只能说合力不做功力不做功，但合力不一定为但合力不一定为0，选项选项D错误。错误。答案答案A课前自主梳理

11、课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练针对训练针对训练1 有一质量为有一质量为m的木块，从半径的木块，从半径为为r的圆弧曲面上的的圆弧曲面上的a点滑向点滑向b点，如图点，如图3所所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是不变，则以下叙述正确的是()图图3A.木块所受的合力为零木块所受的合力为零B.因木块所受的力对其都不做功，所以合力因木块所受的力对其都不做功，所以合力做的功为零做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零重力和摩擦力的合力做的功为零

12、D.重力和摩擦力的合力为零重力和摩擦力的合力为零课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练解析解析物体做曲线运动物体做曲线运动，速度方向变化速度方向变化，加速度不为加速度不为零零，故合力不为零故合力不为零，A错误；速率不变错误；速率不变，动能不变动能不变，由由动能定理知动能定理知，合力做的功为零合力做的功为零，而支持力始终不做功而支持力始终不做功，重力做正功重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零和为零，但重力和摩擦力的合力不为零但重力和摩擦力的合力不为零，C正确正确，B、D错误。错误。答案答案C课前自主梳理课前自主梳

13、理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练要点归纳要点归纳动能定理的应用动能定理的应用1.应用动能定理解题的步骤应用动能定理解题的步骤(1)选取研究对象，明确并分析运动过程，这个过程可以是单一选取研究对象，明确并分析运动过程，这个过程可以是单一过程，也可以是全过程。过程，也可以是全过程。(2)对研究对象进行受力分析。对研究对象进行受力分析。(注意哪些力做功或不做功注意哪些力做功或不做功)(3)写出该过程中合力做的功，或分别写出各个力做的功写出该过程中合力做的功，或分别写出各个力做的功(注意注意功的正负功的正负)。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写。如果研究过程中物体受力情况有变

14、化，要分别写出该力在各个阶段做的功。出该力在各个阶段做的功。(4)写出物体的初、末动能。写出物体的初、末动能。(5)按照动能定理列式求解。按照动能定理列式求解。(注意动能增量是末动能减初动能注意动能增量是末动能减初动能)课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练2.动力学问题两种解法的比较动力学问题两种解法的比较牛顿运动定律与运动学公牛顿运动定律与运动学公式结合法式结合法动能定理动能定理适用适用条件条件只能研究在恒力作用下物只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线运动或曲线下，物体做直

15、线运动或曲线运动均适用运动均适用应用应用方法方法要考虑运动过程的每一个要考虑运动过程的每一个细节细节只考虑各力的做功情况及初、只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能末状态的动能运算方法运算方法矢量运算矢量运算代数运算代数运算相同点相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错。时间，不涉及矢量运算，运算简单，不易出错。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练精典示例精典示例

16、例例2 如图如图4所示，物体沿曲面从所示，物体沿曲面从A点无初速度滑点无初速度滑下，滑至曲面的最低点下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为时，下滑的高度为5 m，速度为速度为6 m/s，若物体的质量为，若物体的质量为 1 kg。则下滑过。则下滑过程中物体克服阻力所做功为程中物体克服阻力所做功为(g取取10 m/s2)()图图4A.50 J B.18 J C.32 J D.0 J答案答案C课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练例例3 如图如图5所示，物体在离斜面底端所示，物体在离斜面底端5 m处由处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连静止开始下滑，然后滑上由

17、小圆弧与斜面连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为擦因数均为0.4，斜面倾角为，斜面倾角为37。求物体。求物体能在水平面上滑行的距离。能在水平面上滑行的距离。(sin 370.6，cos 370.8)图图5解析解析对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示。对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练方法一分过程列方程：设物体滑到斜面底端时的速度为方法一分过程列方程：设物体滑到斜面底端时的速度为v，物物体下滑阶段体下滑阶段FN1mgcos 37，故故f1FN1mgcos 37。

18、由动能定理得：由动能定理得：设物体在水平面上运动过程前进的距离为设物体在水平面上运动过程前进的距离为x2，摩擦力摩擦力f2FN2mg由动能定理得：由动能定理得：课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练由以上各式可得由以上各式可得x23.5 m。方法二方法二全过程列方程：全过程列方程：mgx1sin 37mgcos 37x1mgx20代入数值解得代入数值解得x23.5 m。答案答案3.5 m课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练针对训练针对训练2 某人把质量为某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从距地的一块小石头，从距地面为面为

19、5 m的高处以的高处以60角斜向上抛出，抛出时的初速度角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为，则当石头着地时，其速度大小约为(g取取10 m/s2，不计空气阻力，不计空气阻力)()A.14 m/s B.12 m/sC.28 m/s D.20 m/s答案答案 A课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练1.(对动能的理解对动能的理解)下面有关动能的说法正确的是下面有关动能的说法正确的是()A.物体只有做匀速运动时，动能才不变物体只有做匀速运动时，动能才不变B.物体做平抛运动时，水平方向速度不变，物体的动能也物体做平抛运动

20、时，水平方向速度不变，物体的动能也不变不变C.物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D.物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化能一定变化课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练解析解析物体只要速率不变物体只要速率不变，动能就不变动能就不变，A错误；动能错误；动能是标量是标量，不能分解不能分解，做平抛运动的物体动能逐渐增大做平抛运动的物体动能逐渐增大，B错误；物体做自由落体运动时错误；物体做自由落体运动时，其合力等于重力其合力等于重力，重重力做

21、正功力做正功，物体的动能增加物体的动能增加，故故C正确；物体的动能变正确；物体的动能变化时化时，速度一定变化速度一定变化，速度变化时速度变化时，动能不一定变化动能不一定变化，故故D错误。错误。答案答案C课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练2.(对动能定理的理解对动能定理的理解)(多选多选)一物体做变速运动时，下列说一物体做变速运动时，下列说法正确的有法正确的有()A.合力一定对物体做功，使物体动能改变合力一定对物体做功，使物体动能改变B.物体所受合力一定不为零物体所受合力一定不为零C.合力一定对物体做功，但物体动能可能不变合力一定对物体做功，但物体动能可能不

22、变D.物体加速度一定不为零物体加速度一定不为零解析解析物体的速度发生了变化物体的速度发生了变化，则合力一定不为零则合力一定不为零，加速加速度也一定不为零度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化正确；物体的速度变化，可能是大可能是大小不变小不变，方向变化方向变化，故动能不一定变化故动能不一定变化，合力不一定做功合力不一定做功，A、C错误。错误。答案答案BD课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练3.(对动能定理的应用对动能定理的应用)(多选多选)某人用手将某人用手将1 kg的物体由静止的物体由静止向上提起向上提起1 m，这时物体的速度为，这时物体的速度为2 m/

23、s(g取取10 m/s2)，则，则下列说法正确的是下列说法正确的是()A.手对物体做功手对物体做功12 JB.合力做功合力做功2 JC.合力做功合力做功12 JD.物体克服重力做功物体克服重力做功10 J答案答案ABD课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课时达标训练课时达标训练4.(对动能定理的应用对动能定理的应用)甲、乙两辆汽车的质量之比甲、乙两辆汽车的质量之比m1m221，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s1s2等等于于()A.11 B.12C.1 4 D.4 1解析解析对两辆汽车由动能定理得：对两辆汽车由