动能、势能、动能定理

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1、动能、势能、动能定理审稿：李井军　　　责编：郭金娟目标认知学习目标　　1.理解动能、势能的概念，会计算物体的动能和势能。　　2.理解重力势能变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关是重力做功的特点。　　3.了解弹性势能并探究弹性势能与哪些因素有关。　　4.理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。　　5.会推导动能定理。学习重点、难点　　1.理解动能定理，会使用动能定理进行计算。　　2.探究功与物体速度变化的关系。知识要点梳理知识点一：重力势能　　要点诠释：1.重力做功及特点　　物体运动时，重力对它

2、做的功只跟它起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关；物体被举高时，重力做负功，物体下降时，重力做正功。2.重力势能　　（1）物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积　　（2）重力势能的表达式：，国际单位是焦耳（）　　（3）重力势能是状态量，它描述了物体所处的一定状态，与物体所处的位置或时刻对应　　（4）重力势能具有相对性、系统性。重力势能为物体与地球这个系统所共有的。中的是相对参考平面的高度，物体在参考平面的上方，重力势能为正，反之为负，重力势能的大小与参考平面的选择有关，同一物体选择不同的参考平面会有不同的重

3、力势能值。3.重力做功跟重力势能变化的关系　　重力势能的变化过程，也是重力做功的过程，二者的关系为，表示在初位置的重力势能，表示在末位置的重力势能　　（1）当物体由高处运动到低处时，，表明重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。　　（2）当物体由低处运动到高处时，，表明重力做负功时（即物体克服重力做功），重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。知识点二：探究弹性势能的表达　　要点诠释：1.弹性势能　　发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。2.

4、弹性势能的大小跟形变的大小有关，形变量越大，弹性势能越大。　　对于弹簧来说，弹性势能还与劲度系数有关，当形变量一定时，劲度系数越大的弹簧弹性势能也越大。3.弹性势能的表达　　　　注意：式中为弹簧的弹性势能，为劲度系数，为弹簧的形变量（即压缩或伸长的长度）4.弹力做功跟弹性势能变化的关系　　当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其他形式的能；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增加，其他形式的能转化为弹性势能。　　这一点与重力做功跟重力势能变化的关系类似。知识点三：探究功与速度变化的关系　　要点诠释：1.探

5、究思路　　让小车在橡皮绳的弹力下弹出，沿木板滑行。由于橡皮绳对小车做功，小车可以获得速度，小车的速度可以通过打点计时器测出。这样进行若干次测量就可以得到多组数据，通过画图的方法得出功与速度的关系。2.操作技巧　　（1）功的变化我们可以通过由一根橡皮绳逐渐增加到若干根的方法得到。　　（2）要将木板倾斜一定角度，使小车在木板上沿斜面向下的重力的分力与其受的摩擦力相等，目的是让小车在木板上可以做匀速直线运动。3.数据的处理　　以单根橡皮绳做的功为横坐标，以速度的平方为纵坐标描点连线，画出图象。4.实验结论　　画出图象，图象为直

6、线，即。知识点四：动能、动能的改变　　要点诠释：1.动能　　物体由于运动而具有的能叫做动能。物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。　　（1）定义式：　　（2）单位：焦（）　　（3）动能是标量，且只有正值无负值，动能和速度的方向无关，只与运动物体的质量和速率有关，对于某一物体，它与物体在任意时刻的速度相对应，动能具有瞬时性；动能是状态量，在某一时刻，物体具有一定的速度，也具有一定的动能。2.动能的改变　　指末动能与初动能之差。　　（1）表达式：　　（2）表示物体的动能增加；表示物体的动能减小。知识点五：动

7、能定理　　要点诠释：1.内容　　力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫动能定理。　　另一表述：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。2.表达式　　　　是外力所做的总功，、分别表示初、末状态的动能。3.对于动能定理的理解　　（1）动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。　　（2）动能定理表达的是一个物理过程中合外力对物体做的功跟物体动能变化的关系。合外力对物体做的正功等于物体动能的增加；物体克服合外力做的功等于物体动能的减少。4.注意的问题　　（

8、1）在应用动能定理解决问题时，动能定理中的位移、速度各物理量都要选取同一个惯性参考系，一般都选取地面为参考系。　　（2）恒力作用下物体做匀变速直线运动时，凡不涉及加速度和时间及其运动过程的具体细节，可优先运用动能定理求解。　　（3）变力作用过程和某些曲线运动问题，用牛顿第二定律结合运动学公式往往难以求解，但用动能定理