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第3节 《动能和动能定理》
【学习目标】 1、知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能。 2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。 3、领会运用动能定理解题的优越性．理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。
【课前自主预习】
1、求合外力做的总功的两种常用方法：
（1）W= （2）W=
2、动能：
（1）概念：物体由于 而具有的能量叫动能；
（2）大小：物体的动能等于物体的 与物体的 乘积的一半；
（3）表达式:Ek＝ ；
（4）单位:与功的单位相同，国际单位为 ,符号是 。
（5）标矢性：动能是 ，只有 ，没有 。
动能定理：
（1）内容： ；
（2）表达式： 。(W是合力做的功，m是物体质量，v1、v2是物体初、末速度)
【课堂探究】
探究一：动能及动能的变化
问题1： 质量一定的物体(　　)
速度发生变化时其动能一定变化
B．速度发生变化时其动能不一定变化
C．速度不变时其动能一定不变
D．物体动能的变化等于初动能与末动能之差
针对训练1、 下列说法不正确的是（ ）
A. 动能是状态量，具有瞬时性，由物体的质量和该状态下物体的瞬时速度共同决定
B. 对不同的参考系，同一物体的瞬时速度有不同值，所以物体的动能具有相对性
C. 4kg的小球以2m/s的速率竖直落在水平地上,又以1m/s的速率反弹.此过程中物体动能变化6J
D. 质量2kg的物体，做速度为2m/s的匀速圆周运动，物体保持4J的动能不变
探究二：动能定理
问题情景1：一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：
①飞机的动能如何变化？为什么？
②飞机的动能变化的原因是什么？
③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系？
问题情景2：如图所示，一个物体的质量为ｍ，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F（不计摩擦阻力）的作用下发生一段位移L，速度增大到v2，则：
①力F对物体所做的功多大
②物体的加速度多大
③物体的初速、末速、位移之间有什么关系
④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子
针对训练1、质量为0.5kg的物体，原来以速度为2m/s做匀速运动，受到一个与运动方向相同的4N的力的作用，发生的位移为2m，物体的末动能是多大？
针对训练2、质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离 L＝7.2×102 m时，达到起飞速度 v＝60 m/s。求：
(1) 起飞时飞机的动能多大？
(2) 若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？
(3) 若滑行过程中受到的平均阻力大小为 F＝3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？
针对训练3、运动员用200N的力踢足球，把质量是0.4kg的球以60m/s的初速度踢出50m远，那么运动员对球所做的功是多少？
【课后达标训练】
1、下列关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化的说法，正确的是( )
A、运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能一定要变化
B、运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变
C、运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零
D、运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动
2、有关动能定理说法正确的是（ ）
功就是动能的增量，意思是功转变成了动能
B. 若合外力做正功，则W>0 ，Ek2>Ek1，动能增加
C. 若合外力做负功，则W<0，Ek2>Ek1，速度增大
D. 若合外力不做功，则W＝0，Ek2＝Ek1，动能不变，速度不变
3、质量不变的物体速度由18m/s减小到12m/s，动能变化为ΔEk1，合外力做功W1；速度由12m/s再减小到6m/s，动能变化为ΔEk2，合外力做功W2。下列式子正确的是 （ ）
A. W1=W2 ΔEk1=ΔEk2 B. W1<ΔEk1 W2<ΔEk2
C. W1>W2 ΔEk1>ΔEk2 D. W1=ΔEk1 W2 =ΔEk2
4、一辆质量为m=2×103kg的机车，发动机的额定输出功率为80kw，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速运动，加速度为a=1m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。 试求：
（1）汽车匀加速运动结束时的速度大小；（2）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率
（3）当汽车的速度为32m/s时的加速度大小；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

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