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第八章 机械能守恒定律
第3节 动能和动能定理
问：运动的物体具有能量，它是什么能？跟哪些因素有关？
问：动能与质量和速度存在什么样的定量关系呢？
1 知道动能的表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能。
2 理解动能定理的含义，会推导动能定理。
3 能应用动能定理解决实际问题。
动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢？
重力做功WG
重力势能mgh
弹力做功WF
？力做功 W
弹性势能kx2/2
动能表达式？
思考与讨论
为了探究动能的表达式，让我们来分析二个具体问题：
问题1：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？
一、探究动能的表达式
因为物体没有运动，所以没有动能。
m
问题2：质量为 m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力 F 的作用下发生一段位移 L，速度由速度由 v1 增加到 v2 ，外力做功多少？
F
L
v1
v2
物体在恒力作用下运动
解：根据牛顿第二定律，有F＝ma
匀变速直线运动的速度与位移的关系式：
得：
=ma×
整理后得：
W＝FL
从 上 式 可 以 看 出，“ “很 可 能 是 一 个 具 有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功。
1.定义：物体由于物体运动而具有的能量。
3.单位：焦耳（J） 1kg·m2/s2 =1N m=1J
2.表达式：
4.标量：遵从代数运算法则，且只有正值。
5.状态量:对应某一时刻或某一位置。
6.动能具有相对性：与参考系的选择有关，一般选地面为参考系。
一、动能的表达式
2.表达式：
W ＝ Ek2 － Ek1= EK
1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化
合力做的功或
每一个力做功
的代数和
末态动能
初态动能
动能的变化量
二、动能定理
3、理解：W ＝ Ek2 － Ek1= EK
（1）因果性：前因后果
（2）功能关系：①W合>0,Ek2 > Ek1, EK↑
②W合<0,Ek2 < Ek1, EK↓
（3）参考系：l和v相对同一参考系：通常选地面为参考系。
思考与讨论：动能定理是物体在恒力作用，并且做直线运动情况下得到的，动能定理是否适用于变力、曲线运动？
4.动能定理的适用条件
（1）可以求解恒力做功，也可以求解变力做功问题
（2）可以解决直线运动问题，也可以解决曲线运动问题
②（对该过程）受力分析和运动分析
物体受哪些力？初、末速度是多少？对应的初、末状态动能是多少？
做功分析
哪些做功，正功还是负功，怎么表达？
④列出动能定理并求解、检验。
① 明确研究对象和运动过程。
三、动能定理的应用
动能定理的优越性
牛顿运动定律 动能定理
适用条件 只能研究物体在恒力作用下做直线运动的情况 对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动的情况均适用
应用方法 要考虑运动过程的每一个细节 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能
牛顿运动定律 动能定理
运算方法 矢量运算 代数运算
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 结论 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 1.（多选）关于对动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能
B．动能总为正值
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
ABC
2.（多选）下列各种物体的运动，动能保持不变的是（ ）
A．物体作匀速直线运动 B．物体作匀加速直线运动
C．物体作匀速圆周运动 D．物体作平抛运动
AC
3.如图所示，静止在水平地面上的物体在10N的水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若运动过程中物体所受阻力的大小恒为2N，则物体运动了5m时，其动能增加了（　　）
A．10J B．40J
C．50J D．60J
B
4.有一质量为0.2kg的物块，从长为4m，倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0 2求：
(1)物块在水平面能滑行的距离；
(2)物块克服摩擦力所做的功。
（1）10m；（2）4J
　如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
1、类比、归纳和演绎思想
2、动能：表达式：
理解：标量、状态量，与参考系选择有关
3、动能定理：
4、说明：曲线运动，变力做功，多过程均适用
5、应用动能定理解决问题的一般步骤

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