第 4 节 动能 动能定理 1．明确动能的表达式及含义． 2．能理解和推导动能定理．(重点) 3．掌握动能定理及其应用．(重点＋难点)一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能量．2．表达式：Ek＝mv 2 ．3．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳．1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2．4．标量：没有方向．Ek≥0，即动能总为非负值．二、合外力做功和物体动能的变化1．理论推导：如图所示，质量为 m 的物体在沿运动方向的合外力作用下发生位移 x，速度由 v1增大到 v2，则 W＝Fx＝max＝m＝mv－mv．即 W＝ΔEk．2．实验验证(1)实验装置：应用必修 1 中“探究 a 与 F、m 之间的定量关系”的实验装置，如图所示．(2)实验原理：从打出的纸带及拉力 F 与小车质量的数据进行分析，利用纸带测量数据，计算小车打下各计数点时的瞬时速度，进而验证小车运动到打下各计数点过程中合外力对它做的功 W 与动能增加量 ΔEk的相等关系．(3)实验结论：W＝ΔEk．3．动能定理(1)内容：合外力所做的功等于物体动能的变化．(2)表达式：① W＝ΔEk＝Ek2－ E k1．②W＝mv－mv．说明：a．式中 W 为合力所做的功，它等于各力做功的代数和．b．如果外力做正功，物体的动能增加，外力做负功，物体的动能减少．(3)适用范围：不仅适用恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况．一个物体如果在运动过程中，其动能保持不变，则这个物体一定做匀速直线运动吗？提示：由 Ek＝mv2可知，物体的动能保持不变，只能说 mv2的大小不变，其中物体运动的速度方向有可能是变化的，如物体做匀速圆周运动时，其运动的动能也是不变的． 对动能定理的理解1．相似关系对比W 合＝Ek2－Ek1W 重(弹)＝Ep1－Ep2物理意义合外力做功与物体动能变化的关系重力(弹力)做功与重力(弹性)势能变化的关系等号左边意义合外力做的功重力(弹力)做的功等号右边意义动能的增量重力(弹性)势能的减少量功能关系实质合外力做功引起的是物体动能的变化，重力做功引起的是重力势能的变化，功是能量转化的量度2．应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程．(2)对研究对象进行受力分析．(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)．如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功．(4)写出物体的初、末动能．(5)按照动能定理列式求解．3．应用动能定理的优越性功的计算公式 W＝Fxcos α 只能求恒力做的功，不能求变力的功，...
