(新教材)统编人教版高中物理必修二第八章第3节《动能和动能定理》优质课教案(2课时)
物理人教版高中必修二(2019年新编)8-3 动能和动能定理 教案
第八章第三节动能和动能定理【教学目标】1.理解动能的概念，利用动能定义式进行计算。
2.理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算。
3.恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。
【核心素养发展】核心知识1.理解动能的概念。
2.动能定理表述的物理意义并能进行相关分析与计算。
3.恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。
核心能力1.理解恒力作用下的直线运动牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会对于变力作用、曲线运动动能定理解决问题的优越性。
科学品质1.通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系．反映了自然界的真实美。
【教学重点】1.动能概念的理解；。
2.动能定理及其应用。
3.恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。
【教学难点】1.对动能定理的理解与应用。
2.恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。
【教学方法】教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。
探究法、讨论法、实验法。
（一）新课导入我们已经知道物体的动能与物体的质量和速度有关，那么物体的动能应该怎样表达？动能的变化与外力对物体所做的功又有什么关系呢？这节课我们就来研究这些问题（二）新课内容一、动能的表达式设物体的质量为m ，在与运动方向相同的恒定外力F 的作用下发生一段位移l ，速度由v 1增加到v 2，如图所示。
试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F 对物体做功的表达式。
推导过程：自学课本84－85页推导过程。
1.动能的定义：物体由于运动而具有的能量2．表达式：E k ＝12m v 2，式中v 是瞬时速度。
3．单位：与功的单位相同，国际单位都是焦耳，符号为 J 。
1 J ＝1 kg·m 2/s 2＝1 N·m 。
4.标矢性：动能是标量。
动能的瞬时性：动能是状态量。
在某一时刻或某一位置，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
人教版高中物理必修第二册第八章3动能和动能定理课件
B．动能不变的物体，一定处于平衡状态
√C．重力势能可以为负值，动能不可以为负值 √D．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，
动能不一定变化
ACD [由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确； 物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向 心力，即合力不为零，物体处于非平衡状态，故B错误；重力势能 可以有负值，其正负取决于所选择的参考平面，而动能没有负值， 故C正确；由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变， 则动能并不改变，而动能变化时，一定质量的物体速度大小一定变 化，故D正确。]
1．对动能概念的理解 (1)动能是状态量，动能公式中的速度v是瞬时速度。 (2)动能是标量，且动能恒为正值。 (3)动能也具有相对性，同一物体，对不同的参考系物体的速度有不 同值，因而动能也有不同值。计算动能时一般都是以地面为参考系。
【典例1】 (对动能的理解)(多选)关于动能的理解，下列说法正确 的是( )
(2)式中W＞0，ΔEk＞0(动力做功使动能增加)；W＜0，ΔEk<0(阻力 做功使动能减少)。 (3)W＝ΔEk，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒 力做功，也适用于变力做功。
知识点三 动能定理的应用
一架喷气式飞机，质量为5.0×103 kg, 起飞过程中从静止开始在 跑道上滑跑的路程为5.3×102 m时，达到起飞速度60 m/s。在此过程 中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02。(g取10 m/s2)
第八章 机械能守恒定律
3．动能和动能定理
整体感知·自我新知初探
[学习任务] 1．理解动能的概念，会利用动能定义式进行计算。 2．理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算。 3．能够推导动能定理，并能应用动能定理分析求解相关问题。 [问题初探] 问题1．动能的表达式是什么？ 问题2．动能定理内容是什么？
人教版高一物理必修第二册说课课件第八章第3节动能和动能定理(共21张PPT)
做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转 动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系。
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。 对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用 对于物体在恒力或变力作用下做直线运动或曲线运动均适用
[典例2] 如图所示是公路上的“避险车 道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供 下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量 m＝2.0×103 kg 的汽车沿下坡行驶，当驾驶 员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数 v1＝ 36 km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行 l＝350 m、下降高度 h＝ 50 m 时到达“避险车道”，此时速度表示数 v2＝72 km/h。(g＝10 m/s2)
变化 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。 物体在这个过程中动能的 。 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能
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)动能定理的适用范围： 只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能
Ek＝ mv2，同一物体，速度v越大，动能Ek越大。 Ek＝ mv2，同一物体，速度v越大，动能Ek越大。
答案：AD
3．下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，
正确的是
()
A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零 解析：力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力
2．[多选]一质量为 0.1 kg 的小球，以 5 m/s 的速度在光滑水平 面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回
新教材高中物理 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理学案 新人教版必修2
3．动能和动能定理【学习素养·明目标】 科学观念：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物体的动能.2.能运用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．科学思维：1.通过动能定理的推导，培养科学思维能力.2.通过动能定理的应用，培养逻辑思维能力和综合分析问题的能力．一、动能的表达式 1．定义物体由于运动而具有的能量． 2．表达式E k ＝12mv 2.3．单位与功的单位相同，国际单位为焦耳． 1 J ＝1 kg·m 2·s －2. 4．物理量特点(1)具有瞬时性，是状态量．(2)具有相对性，选取不同的参考系，同一物体的动能一般不同，通常是指物体相对于地面的动能．(3)是标量，没有方向，E k ≥0. 二、动能定理 1．动能定理的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．2．动能定理的表达式 (1)W ＝12mv 22－12mv 21.(2)W ＝E k2－E k1.说明：式中W 为合外力做的功，它等于各力做功的代数和． 3．动能定理的适用范围不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)速度大的物体动能也大．(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍． (×) (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．在水平路面上，有一辆以36 km/h 行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg 的行李以相对客车5 m/s 的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是( )A ．500 JB ．200 JC ．450 JD ．900 JC [行李相对地面的速度v ＝v 车＋v 相对＝15 m/s ，所以行李的动能E k ＝12mv 2＝450 J ，选项C 正确．]3．(多选)一物体在运动过程中，重力做了－2 J 的功，合力做了4 J 的功，则( ) A ．该物体动能减少，减少量等于4 J B ．该物体动能增加，增加量等于4 J C ．该物体重力势能减少，减少量等于2 J D ．该物体重力势能增加，增加量等于2 JBD [重力做负功，重力势能增加，增加量等于克服重力做的功，选项C 错误，选项D 正确；根据动能定理得该物体动能增加，增加量为4 J ，选项A 错误，选项B 正确．]动能、动能定理的理解[观察探究]如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？提示：(1)汽车受重力、支持力、牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功．(2)由于汽车加速上坡，其动能增大，汽车动能的变化等于重力、牵引力及路面的阻力三个力做功的代数和．[探究归纳] 1．动能的特征(1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(2)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．(3)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值． 2．动能的变化(1)ΔE k ＝12mv 22－12mv 21为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．(2)动能变化的原因合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．3．对动能定理的理解(1)表达式W ＝ΔE k 中的W 为外力对物体做的总功．(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系． ①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．【例1】 下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( ) A ．如果物体所受合力为0，则合力对物体做的功一定为0 B ．如果合力对物体所做的功为0，则合力一定为0 C ．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D ．物体的动能不变，所受合力一定为0A[由功的定义可知，选项A正确；如果合力做的功为0，但合力不一定为0，例如物体的合力和运动方向垂直而不做功，选项B错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，选项C错误；物体动能不变，只能说合力不做功，但合力不一定为0，选项D错误．](1)动能与速度的变化关系：动能是标量，速度是矢量，当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变.(2)合力的功与动能变化的关系：合力做功不为零，合力一定不为零，物体的动能一定发生变化，速度大小一定变化；合力做功为零，物体的动能一定不发生变化，但速度大小不变，方向可发生变化.1．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )A．木块所受的合力为零B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零C．重力和摩擦力的合力做的功为零D．重力和摩擦力的合力为零C[物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合力不为零，A错误；速率不变，动能不变，由动能定理知，合力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C正确，B、D 错误．]2.如图所示，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A [受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可．木箱受力如图所示，木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即：W F －W f＝12mv 2－0，所以动能小于拉力做的功，故A 正确，B 错误；无法比较动能与摩擦力做功的大小，C 、D 错误．故选A.]动能定理的应用[要点归纳]1．应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程(研究对象一般为单个物体或相对静止的物体组成的系统)．(2)对研究对象进行受力分析(注意哪些力做功或不做功)． (3)确定合外力对物体做的功(注意功的正负)．(4)确定物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能)． (5)根据动能定理列式、求解． 2．动力学问题两种解法的比较牛顿运动定律运动学公式结合法 动能定理适用条件只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线运动或曲线运动均适用应用方法 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距离l ＝7.2×102m 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 ＝3.0×103N ，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？[解析] (1)飞机起飞时的动能E k ＝12Mv 2代入数值得E k ＝1.08×107J. (2)设牵引力为F 1，由动能定理得F 1l ＝E k －0代入数值得F 1＝1.5×104N. (3)设滑行距离为l ′，由动能定理得F 1l ′－Fl ′＝E k －0整理得l ′＝E kF 1－F代入数值，得l ′＝9.0×102m.[答案] (1)1.08×107J (2)1.5×104N (3)9.0×102m应用动能定理时注意的四个问题(1)动能定理中各量是针对同一惯性参考系而言的(一般选取地面为参考系)． (2)若物体运动的过程包含几个不同的阶段，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以将全过程作为一个整体来处理．(3)在求总功时，若各力不同时对物体做功，W 应为各阶段各力做功的代数和．在利用动能定理列方程时，还应注意各力做功的正、负或合力做功的正、负．(4)对于受力情况复杂的问题要避免把某个力的功当作合力的功，对于多过程问题要防止“漏功”或“添功”．3．某人把质量为0.1 kg 的一块小石头，从距地面为5 m 的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s ，则当石头着地时，其速度大小约为(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)( )A ．14 m/sB ．12 m/sC ．28 m/sD ．20 m/sA [由动能定理，重力对石头所做的功等于石头动能的变化，则mgh ＝12mv 22－12mv 21，v 2＝v 21＋2gh ＝10 2 m/s≈14 m/s，A 正确．]4．如图所示，AB为固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；(2)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰到达最高点D，D到地面的高度为h(已知h＜R)，则小球在曲面上克服摩擦力所做的功W f.[解析](1)小球从A滑到B的过程中，由动能定理得：mgR＝12mv2B－0解得：v B＝2gR.(2)从A到D的过程，由动能定理可得：mg(R－h)－W f＝0－0，解得克服摩擦力做的功W f＝mg(R－h)．[答案](1)2gR(2)mg(R－h)课堂小结知识脉络1.物体由于运动而具有的能量叫作动能，表达式为E k＝12mv2.动能是标量，具有相对性．2．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，这个结论叫动能定理，表达式为W＝E k2－E k1.3．如果物体同时受到几个力的共同作用，则W为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．4．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.1．(多选)关于动能的理解，下列说法正确的是( ) A ．一般情况下，E k ＝12mv 2中的v 是相对于地面的速度B ．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关C ．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D ．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化AB [动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关．动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能．选A 、B.]2．(多选)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F 分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s .如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F 对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )A ．力F 对甲物体做功多B ．力F 对甲、乙两个物体做的功一样多C ．甲物体获得的动能比乙大D ．甲、乙两个物体获得的动能相同BC [由功的公式W ＝Fl cos α＝F ·s 可知，两种情况下力F 对甲、乙两个物体做的功一样多，A 错误，B 正确；根据动能定理，对甲有Fs ＝E k1，对乙有Fs －F f s ＝E k2，可知E k1>E k2，即甲物体获得的动能比乙大，C 正确，D 错误．]3．一人用力踢质量为1 kg 的静止足球，使足球以10 m/s 的水平速度飞出，设人踢足球的平均作用力为200 N ，足球在水平方向滚动的距离为20 m ，则人对足球做的功为(g 取10 m/s 2)( )A ．50 JB ．200 JC ．4 000 JD ．6 000 JA [人对足球做功的过程只是在踢球的瞬间，球在空中飞行以及在地面上滚动的过程中，都不是人在做功，所以人对足球做功的过程就是足球获得动能的过程．根据动能定义E k ＝12mv 2得，人对足球做的功为50 J ．]4．甲、乙两车汽车的质量之比m 1∶m 2＝2∶1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s 1∶s 2等于( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶4D ．4∶1B [对两辆汽车由动能定理得：－μm 1gs 1＝0－E k ，－μm 2gs 2＝0－E k ，s 1∶s 2＝m 2∶m 1＝1∶2，B 正确．]。
2024-2025学年新教材高中物理第八章3动能和动能定理(1)教案新人教版必修2
设计小组讨论环节，让学生围绕“动能定理在实际问题中的应用”展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考动能定理的适用场景和条件。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验动能定理的应用，提高实践能力。
在新课呈现结束后，对动能和动能定理的知识点进行梳理和总结。
-在线物理教学资源库
-虚拟实验室软件
5.教学手段：
-讲授与示范
-分组讨论与合作学习
-实验探究
-案例分析与问题解决
-互动问答与反馈
-形成性评价与总结性评价
教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解动能和动能定理的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题，如“动能与速度的关系如何？”和“动能定理是如何推导出来的？”，激发学生思考，为课堂学习动能和动能定理内容做好准备。
作业反馈：
1.批改作业时，关注学生对动能计算公式和动能定理应用的理解程度，检查计算过程是否准确，物理量是否正确使用。
2.对于综合应用题，重点指出学生在分析力和运动关系时的逻辑错误，指导学生如何正确运用物理定律。
3.在小论文中，关注学生对动能定理应用的描述是否清晰，物理原理是否解释准确，鼓励学生使用图示和实际数据支持论点。
2.拓展建议：
-鼓励学生阅读物理期刊和杂志，了解动能和动能定理在现实生活中的应用实例，提升理论知识与实践技能的结合。
-安排课外时间或周末参观科学博物馆，通过互动展览增强学生对动能概念的理解，培养科学探究的兴趣。
-推荐学生阅读科普图书，利用课余时间拓展物理知识，提高自主学习能力。
-组织学生参加物理学术讲座或研讨会，让学生了解物理学科的最新发展，激发学术研究兴趣。
2023最新-《动能和动能定理》教案【精选3篇】
《动能和动能定理》教案【精选3篇】问学必有师，讲习必有友，本文是可爱的帮大家收集的《动能和动能定理》教案【精选3篇】，欢迎参考阅读。
《动能和动能定理》教案篇一今天说课的题目是普通高中课程标准试验教科书《物理》必修二第七章机械能守恒定律，第七节动能和动能定理的内容，此内容为本节的第1课时。
一、教材分析：本课时内容主要包括动能和动能定理等两部分，属于掌握的范围，是在学习了探究功与速度的关系的基础上的知识。
学生在初中已经学习过动能的概念，可结合初中学习经验来帮助学生理解动能及动能定理的涵义。
动能定理贯穿于这一章教材，是这一章的重点。
课本在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引人了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索，1、知识与技能(1)理解动能概念，能进行相关计算；(2)理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算；2、过程与方法(1)掌握恒力作用下动能定理的推导；(2)通过小组讨论，体会利用动能定理解决实际问题的优越性。
3、情感、态度与价值观通过本节学习，学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。
教学重难点教学重点：对动能公式和动能定理的理解与应用教学难点：动能定理的理解和应用根据以上教学目标将详讲动能和动能定理，以突出重点和突破难点。
二、说教法：动能定理是本章的重点之一，也是整个力学的重点之一，对学生以后的学习有着举足轻重的地位，学生对动能定理的适用条件的清楚认识，知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立，是本节教学过程中的难点之一，要突破学生思维上的这一难点，设计实验是关键。
分析例题之后，让学生做一道题，大家使用的方法不同，通过比较，学生体会到应用动能定理解题比较方便、灵活。
三、说学法：学生在学习这一节时，对动能公式比较容易掌握，但是要真正意义上理解动能定理，还是有一定难度的。
人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 3.动能和动能定理 (2)
方向变化而速度大小不变,所以,做变速运动的物体,动能可能不变,C错误;
物体动能不变,只能说合力不做功,但合力不一定为0,D错误。
探究点二
对动能定理的理解
导学探究
如图所示,光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距
离l,速度由v1增加到v2。试推导出力F对物体做功的表达式。
要点提示
2 2 -1 2
2 2 -1 2
W=Fl=F· 2 =F·
2
=
1
2
2
2
1
− 2 1 2 。
知识归纳
1.对动能定理的理解
(1)动能定理揭示了物体的动能变化与外力做功的关系,功是物体动能变化
的原因。
(2)研究对象:单个质点。
(3)动能定理中的功W即为合力做的功,它等于各个力做功的代数和。
动能的变化 。
中
1
2.表达式:W= 2 2
2
1
− 1 2 。
2
3.如果物体受到几个力的共同作用,动能定理中的力对物体做的功W即为
合力 做的功,它等于各个力做功的 代数和 。
4.动能定理既适用于恒力做功的情况,也适用于 变力
用于直线运动,也适用于 曲线 运动。
做功的情况;既适
5.力对物体做的功可认为 正值 ,也可认为 负值 。合力做正功时,物
D.物体所受外力的合力做的功等于物体动能的增加量
解析 把一个物体从粗糙斜面的底端由静止匀加速拉到斜面顶端的过程中,
根据动能定理得W合=WF+WG+Wf=Ek-0,即物体所受外力的合力做的功等
于物体动能的增加量;因支持力不做功,也可以说拉力、摩擦力和重力做功
人教版高中物理必修第二册精品课件 第八章 机械能守恒定律 06-3 动能和动能定理
一、动能（物体由于运动而具有的能量）的表达式
.
.
.
.
焦中对物体做的功，等于物体在这个过程（动能定理对应一段过
.
.
程）中_动__能__的__变__化___。
曲线
变力
要点深化·提能力
1.动能的“三性” （1）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。 （2）标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。 （3）状态量：动能是表示物体运动状态的物理量，与物体的运动状态（或某一时刻的 速度）相对应。
第八章 机械能守恒定律
3 动能和动能定理
学习目标
学科核心素养
1.通过力对物体做功的分析确定动 物理观念：从感性上认识动能——运动物体具有
能的表达式，加深对功能关系的理 的能量，并自主生成动能概念，形成能量观念。
解。
科学思维：进一步固化实验是检验理论正确性的
2.能够从功的表达式、牛顿第二定 科学思想，并在过程中体会实验验证方法。
B
C
要点二 动能定理的简单应用
说明：对全过程列方程时，关键是分清整个过程哪些力做功，且各个力做功应与位移 对应，并确定初、末状态的动能。
A
B
D
（1）小车运动的最大速度的大小；
（2）机器人对小车和货物做的功； （3）小车在这段时间内的位移大小。
律与运动学公式中推导动能定理。 科学探究：通过动能概念的形成和动能定理的建
3.理解动能定理。能用动能定理解 立过程，体会科学猜想和科学论证的方法。
释生产生活中的现象或者解决实际 科学态度与责任：通过动能定理的应用教学培养
问题。
学生从物理走向社会的责任。
要点一 对动能和动能定理的理解 知识必备·固基础
人教版高中物理必修第二册 第8章 第3节 动能和动能定理(课件)
环节三：动能定理的应用
应用动能定理解题的思维流程： (1)确定研究对象及运动过程。 (2)分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功， 是做正功还是做负功。 (3)明确初状态和末状态的动能，写出始、末状态动能的表达式。 (4)根据动能定理列原始方程并计算求解。
环节三：动能定理的应用
例题 半径为R的竖直半圆形轨道与水平轨道平滑衔接，固定 在水平地面上，质量为m的小球以水平初速度v0＝ 6gR滚入轨道， 重力加速度为g。
环节二：对动能定理的深入理解
(5)普适性，即当物体受变力作用或做曲线运动时，动能定理 仍成立。
可进行如下推导： 利用微元法，把整个过程分成许多小段，认为物体在每小段运 动中受到的是恒力，运动的轨迹为直线，则有W1＝12mv12﹣12mv02， W2＝12mv22﹣12mv12，W3＝12mv32﹣12mv22……Wn＝12mvn2﹣12mvn﹣12。 把这些小段中各力做的功相加，可以得到W＝12mvn2﹣12mv02。
正好跟物体动能的决定因素有关。因此，物理学中就用“12mv2”表 示物体的动能。
环节一：通过研究合力做功的特点来探究动能 的表达式
(1)动能是状态量，而功是过程量。 (2)动能是标量，且没有负值。 (3)动能具有相对性，与参考系的选取有关，通常选地面为参 考系。 (4)动能与速度的辨析： ①物体的速度改变时，动能不一定发生改变。 ②物体的动能改变时，速度一定发生了改变。
环节二：对动能定理的深入理解
前面我们推导出的规律是否只适用于光滑水平面的情况呢？
质量为m的物体在粗糙的水 平面上运动，在恒力F和FN的作 用下发生一段位移L，速度由v1 变化到v2，请依据牛顿运动定律 及运动学公式推导动能的变化量 与什么力做的功有关。
高中物理人教版(新教材)必修第二册教学课件-第八章机械能守恒定律动能和动能定理(35张)-PPT优秀
题组二 对动能定理的理解
题3 关于做功和物体动能变化的关系，下列D说法正确的是（ ）
A. 只要有力对物体做功，物体的动能就增加 B. 只要物体克服阻力做功，它的动能就减少 C. 动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化 D. 力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差 【解题依据】 （1）动能定理说明，合力做功是物体动能变化的原因，物体动 能的变化用合力的功来量度。 （2）式中W>0， Ek >0（动力做功使动能增加）； W<0， Ek <0 （阻力做功使动能减少）。
A对，B错：从开始上抛到物体上升到最高点，由动能定理得：W-mgH=0，故W=mgH。
C对：全过程分析，人对物体的力和重力对物体做功，且已知初动能和末动能，由动能定理可
得W+mgh=
1 2
mvt2
-0，解得人对物体所做的功W=
1 2
mvt2
-mgh。
D对：在人抛出物体的过程中，由动能定理可得：W=
1 2
状态要一致。
（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？
（2）对研究对象进行受力
【解】 （1）起飞时飞机的动能为：
Ek=
1 2
Mv2
=
1 2
×4.0×104×602
J=7.2×107
J。
（2）根据动能定理得：FL=Ek-0，
解得：F=
Ek L
=
7.2107 1.6103
N
=4.5×104
(2)大小：Ek=mv2/2
(3)单位：J 1J=1kg·m2/s2 (4)动能是标量，是状态量 (5)动能具有相对性，只能取正值
高速飞行的子弹有很大的 杀伤力，二战中法国飞行员误 抓敌机射来的子弹却安然无恙 ，是何原因？
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（新教材）统编人教版高中物理必修二第八章第3节《动能和动能定
理》优质课教案（2课时）
【教材分析】
本课教材主要内容有两个方面：动能的表达式、动能定理。
教材一开始以炮弹的发射图片引入，让学生思考背后的物理知识；紧接着分析了推导了动能的表达式；在此基础上，教材通过实例分析，让学生理解动能定理。
教材安排有思考与讨论、科学方法等以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。
【教学目标】
1.理解动力势能的概念及表达式。
2.结合实例理解动能定理。
【核心素养】
1.物理观念：通过学习，能从物理学视角形成能量观；能从物理学视角解释自然现象和解决实际问题。
2.科学思维：能从物理学视角认识动能和动能定理；能基于经验事实建构物理模型，抽象概括；运用分析综合、推理论证等方法理解动能定理。
3.科学探究：能基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
4.科学态度与责任：在认识动能定理，认识科学•技术•社会•环境关系的基础上，逐渐形成探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度。
【教学重难点】
（一）教学重点：理解动能的表达式、动能定理。
（二）教学难点：理解动能定理。
【学情分析】
学生初中时已经学习了动能知识，对概念有了较多的认识。
但本节是更深层次、系统的学习，旨在要引导学生建立起能量守恒的观点，培养学生物理学科核心素养。
学生的理解能力有限，需要教师进一步耐心培养。
师要依托学生的经验、通过实验让学生感悟动能的表达式及动能定理。
【教学方法】
讲授、讨论、练习、小组合作探究法。
【教学准备】师制作多媒体课件,实验仪器。
【教学课时】2
【教学过程】
第一课时
一：问题谈话导入。
1.师出示图片：物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。
物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。
炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。
这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗?这对于定量研究动能有什么启发呢?
2.生思考讨论。
3.师：今天我们就来探究这个问题。
板书课题：动能和动能定理
二：讲授新课。
（一）动能的表达式
1.生阅读教材第一部分内容，思考探究问题：①物体动能的变化和力对物体做的功有什么关系？②动能的表达式是什么？如何推导？③动能的单位。
2.生小组内交流分享。
3.师结合图讲解。
（1）大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。
因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。
这与上一节研究重力势能的思路是一致的。
（2）动能的表达式及推导：Ek=1/2mv²
（3）动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。
4.生思考讨论：
2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631kg，某时刻它的速度大小为7.6km/s，此时它的动能是多少?
第二课时
一、复习导入
二、讲授新课
（二）动能定理
1.生阅读教材第二部分内容，思考探究问题：①动能定理的内容是什么？②如果一个物体受到多种力的共同作用，动能的变化该如何确定呢？
2.生小组内交流分享。
3.师结合图讲解。
（1）在得到动能的表达式后，1/2mv₂²- 1/2mv₁²可以写成W= Ek₂- Ek ₁.
这个关系表明，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。
这个结论叫作动能定理。
（2）如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
（三）讲解例题。
例1：一架喷气式飞机，质量m为7.0x10⁴ kg,起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移I达到2.5x 10³ m时，速度达到起飞速度80 m/s。
在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。
g取
10m/s²,求飞机平均牵引力的大小。
（1）生试分析解答。
（2）师讲解。
（3）生讨论交流：从这个例题可以看出什么？
（动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便。
在应用动能定理时还应该注意到，力对物体做的功可以为正值,也可以为负值。
合力做正功时,物体的动能增加;合力做负功时，物体的动能减少。
）
例2：参见教材。
三：全课总结。
板书设计。
1.动能和动能定理
动能的表达式
动能定理。