1、动能动能 动能定理动能定理关于功和动能变化关系的研究关于功和动能变化关系的研究授课教师：胡忠授课教师：胡忠 幕后指导：万三中高一物理教研小组幕后指导：万三中高一物理教研小组高中物理研究课（高中物理研究课（实验教材、实验教材、教科版）教科版）动能动能 动能定理动能定理关于功和动能变化关系的研关于功和动能变化关系的研究究请准备好草稿本和笔。请翻教材至请准备好草稿本和笔。请翻教材至P67P67。一、感受自然界物体运动的能量一、感受自然界物体运动的能量今今年年日日本本特特大大海海啸啸感 悟 能量（1）龙卷风的野蛮行径龙卷风的野蛮行径感 悟 能量（2）2007 2007年年1010月月2424日日181
2、8时，时，西昌。同年西昌。同年1111月月2626日，国家日，国家航天局发布。航天局发布。20092009年年3 3月月1 1日日1616时时1313分，主分，主动撞击月球动撞击月球。嫦嫦娥娥一一号号月月球球表表面面图图感 悟 能量（3）动能定义动能定义 由于物体运动而具有的能，由于物体运动而具有的能，即为物体的动能。即为物体的动能。物体的动能与物体的物体的动能与物体的_和和_有关。有关。物体动能的表达式是怎样的物体动能的表达式是怎样的呢呢？这就需要研究力对物体做功的问题，这就需要研究力对物体做功的问题，因为做功的过程就是能量变化的过程。因为做功的过程就是能量变化的过程。知识的回顾、问题的提出
3、知识的回顾、问题的提出质量质量速度速度二、动能的表达式二、动能的表达式 如图所示，在光滑的水平面上，质量如图所示，在光滑的水平面上，质量为为m的物体在水平恒力的物体在水平恒力F的作用下做直线的作用下做直线运动，速度从运动，速度从V1加速到加速到V2。试求合力所做。试求合力所做的功的功。V1V2FF为了研究为了研究“动能动能”先研究先研究“功功”问题问题mV1V2FFx物体做匀加速直线运动，由运动学知识可知物体做匀加速直线运动，由运动学知识可知 maF axVV22221FxW 21222121mVmVW合力等于恒力合力等于恒力F F，由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有合力等于恒力合力等于恒力F
4、F，所做，所做的的功为功为由上面三由上面三式式可得可得 为了研究为了研究“动能动能”先研究先研究“功功”分析求解分析求解m根据功和能量变化的关系可知动能表达式的得出动能表达式的得出21222121mVmVEk 即，物体的动能等于物体质量即，物体的动能等于物体质量与物体速度大小的二次方的乘积的与物体速度大小的二次方的乘积的一半。一半。故动能的表达式为221mVEk动能表达式中速动能表达式中速度具有相对性，度具有相对性，那么动能呢？那么动能呢？合外力的功和物体动能的变化的关系合外力的功和物体动能的变化的关系21222121mVmVWkEW12kkEEW三、动能定理的确立三、动能定理的确立活动：功和
5、动能变化关系的实验验证活动：功和动能变化关系的实验验证打点计时器打点计时器小车小车细绳细绳纸带纸带滑轮滑轮OABCDEFG实验结论：动能定理实验结论：动能定理 合外力所做的功等于物体动能合外力所做的功等于物体动能的变化，这一关系称之为：动能定的变化，这一关系称之为：动能定理理。其的数学表达式其的数学表达式kEW12kkEEW 可以证明，问题情境不限于直线运动和可以证明，问题情境不限于直线运动和恒力情况，对于物体受变力的情况，物体做曲恒力情况，对于物体受变力的情况，物体做曲线运动的情况，这一关系依然成立。线运动的情况，这一关系依然成立。四、交流四、交流讨论讨论 1 1、利用动能定理、利用动能定理
6、 说说明合外力所做的功的正负和物体动能变化明合外力所做的功的正负和物体动能变化的关系。的关系。kEW 答：合外力对物体做正功，表明因外界答：合外力对物体做正功，表明因外界对对物体物体做功而使物体动能增加；反过来说，做功而使物体动能增加；反过来说，当物体动能增加时，表明合外力对物体做正当物体动能增加时，表明合外力对物体做正功。功。对于合外力做负功的情形，则刚好相反。对于合外力做负功的情形，则刚好相反。2 2、动能定理为我们计算力所做的功、动能定理为我们计算力所做的功提供了新的方法。用提供了新的方法。用 计计算功和用算功和用 计算功有什计算功有什么不同？么不同？12kkEEWcosFxW 答：前者
7、答：前者,只需关注运动过程的首末状态的只需关注运动过程的首末状态的动能，而且适用范围更广，可以研究变力做功问动能，而且适用范围更广，可以研究变力做功问题，可以研究曲线运动问题。题，可以研究曲线运动问题。而后者只能研究恒力做功问题，需要关注过而后者只能研究恒力做功问题，需要关注过程中合力是否发生变化，还要确定过程中物体的程中合力是否发生变化，还要确定过程中物体的位移、以及位移与恒力二矢量的夹角。位移、以及位移与恒力二矢量的夹角。交流交流讨论讨论五、学习过程回顾、课堂小结21222121mVmVW确立动能的表达式确立动能的表达式221mVEk推导得出推导得出动能定理动能定理kEW12kkEEW个例实验验证、合理外推与归纳个例实验验证、合理外推与归纳六、课后作业六、课后作业 1 1、探讨教材、探讨教材P70P70的例题（先自己做的例题（先自己做做，然后阅读解答，相互探讨）做，然后阅读解答，相互探讨）2 2、书面作业，教材、书面作业，教材P71P71的的1,2,31,2,3题。题。结束结束 当日事，当日毕。当日事，当日毕。
