3.1 探究动能变化跟做功的关系[学习目标] 1.理解动能的概念，会根据动能的表达式计算物体的动能.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.能应用动能定理解决简单的问题.4.掌握探究恒力做功与物体动能变化的实验方法．一、动能、动能定理1．动能(1)定义：物理学中把 mv2叫做物体的动能．(2)表达式：Ek＝mv2.(3)动能是标量(填“标量”或“矢量”)，是状态(填“过程”或“状态”)量．(4)单位：动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号 J 表示．2．动能定理(1)内容：外力对物体所做的功等于物体动能的增量．(2)表达式：W＝Δ E k.(3)说明：ΔEk＝Ek2－Ek1.Ek2为物体的末动能，Ek1为物体的初动能．二、恒力做功与物体动能变化的关系1．设计实验(如图 1)：图 1所使用的器材有：气垫导轨、滑块、光电门、计时器、气源、刻度尺、细绳、钩码等．2．制定计划：(1)直接验证：逐一比较力对物体所做的功与物体动能增量的大小之间的关系．(2)用图像验证：根据 W＝mv2，由实验数据作出 W 与 v 2 及 W 与 m 的关系图像．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．(×)(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．(√)(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．(×)(5)物体的动能增加，合外力做正功．(√)2．一个质量为 0.1 kg 的球在光滑水平面上以 5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________．答案 －10 m/s 0一、对动能和动能定理的理解[导学探究]1．一质量为 m 的物体在光滑的水平面上，在水平拉力 F 作用下运动，速度由 v1增加到 v2的过程通过的位移为 s，则 v1、v2、F、s 的关系是怎样的？答案 根据牛顿第二定律 F＝ma由运动学公式 a＝由此得 Fs＝mv22－mv12.2．从推导结果知，水平力 F 做的功等于什么量的变化？这个量与物体的什么因素有关？答案 水平力 F 做的功等于物体动能的变化，动能与物体的质量和速度有关．[知识深化]1．对动能 Ek＝mv2的理解(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关．(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(3)动能具有相对性，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．(4)物体动能...
