高中物理第3章动能的变化与机械功3.3动能定理的应用教案沪科版必修2
高中物理第3章动能的变化与机械功章末分层突破教师用书沪科版必修2
第3章 动能的变化与机械功[自我校对]①12mv 2 ②E k2 ③E k1 ④动能 ⑤比值 ⑥快慢 ⑦Fv作用力与反作用力做功的特点作用力和反作用力有等大、反向的关系，但是它们分别作用在两个不同的物体上，两个力的作用点所产生的位移的大小并不一定相同，因此两个力所做的功并不一定相同，功的正负也不确定．会出现多种情况且作用力和反作用力做功的代数和可以为零，也可以为正，也可以为负．现总结如下：M静止，m沿粗糙斜面下滑，摩擦力m无初速放在匀速转动的皮带左端，m、M向相反的方向运动，此过程中，M固定，m静止在M上，摩擦力对m、光滑绝缘水平面上两个带同种电荷光滑绝缘平面上，两个带同种电荷中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为s，木块对子弹的摩擦力大小为f，求：图31(1)木块对子弹的摩擦力做的功；(2)子弹对木块的摩擦力做的功．【解析】(1)木块对子弹的摩擦力f与子弹位移的方向相反，是阻力，位移大小s1＝s ＋d.所以木块对子弹的摩擦力做功为：W1＝fs1cos θ＝f(s＋d)cos 180°＝－f(s＋d)．(2)由牛顿第三定律，子弹对木块的摩擦力大小也等于f，其方向与木块的位移方向相同，位移大小s2＝s，则子弹对木块的摩擦力所做的功为：W2＝fs cos 0°＝fs.【答案】(1)－f(s＋d) (2)fs动能定理与图像结合的问题不同的图像，图像的纵坐标、横坐标所对应的物理量不同，图像的斜率、截距、图线的交点、图线下的面积所表示的物理意义也不相同，动能定理与图像相结合的问题中，要注意从图像中分析得出所需的信息．(1)vt图：由公式s＝vt可知，vt图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移．(2)at图：由公式Δv＝at可知，at图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量．(3)Fs图：由公式W＝Fs可知，Fs图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功．(4)Pt图：由公式W＝Pt可知，Pt图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功．如图32甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ＝0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2，求：甲乙图32(1)滑块到达B处时的速度大小；(2)滑块在水平轨道AB 上运动前2 m 过程所用的时间；(3)若到达B 点时撤去力F ，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C ，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？【解析】 (1)对滑块从A 到B 的过程， 由动能定理得F 1s 1－F 3s 3－μmgs ＝12mv 2B得v B ＝210 m/s.(2)在前2 m 内，有F 1－μmg ＝ma ， 且s 1＝12at 21，解得t 1＝835s. (3)当滑块恰好能到达最高点C 时，有mg ＝m v 2cR对滑块从B 到C 的过程，由动能定理得：W －mg ×2R ＝12mv 2C －12mv 2B代入数值得W ＝－5 J ， 即克服摩擦力做的功为5 J. 【答案】 (1)210 m/s (2)835s (3)5 J求解动力学问题的两条思路首先考虑是否可用动能定理处理；然后再考虑用牛顿运动定律和运动学公式处理．1.(多选)(2016·全国丙卷)如图33所示，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )图33A ．a ＝mgR －WmRB ．a ＝2mgR －W mRC ．N ＝3mgR －2WRD ．N ＝mgR －WR【解析】 质点P 下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR －W ＝12mv 2，则速度v ＝mgR －W m ，最低点的向心加速度a ＝v 2R ＝mgR －WmR ，选项A 正确，选项B 错误；在最低点时，由牛顿第二定律得N －mg ＝ma ，N ＝3mgR －2WR，选项C 正确，选项D 错误．【答案】 AC2．(2015·全国卷Ⅰ)如图34所示，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道，质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( )图34A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点B ．W >12mgR ，质点不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离D ．W <12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离【解析】 设质点到达N 点的速度为v N ，在N 点质点受到轨道的弹力为F N ，则F N －mg＝mv 2N R ，已知F N ＝F ′N ＝4mg ，则质点到达N 点的动能为E k N ＝12mv 2N ＝32mgR .质点由开始至N 点的过程，由动能定理得mg ·2R ＋W f ＝E k N －0，解得摩擦力做的功为W f ＝－12mgR ，即克服摩擦力做的功为W ＝－W f ＝12mgR .设从N 到Q 的过程中克服摩擦力做功为W ′，则W ′＜W .从N 到Q的过程，由动能定理得－mgR －W ′＝12mv 2Q －12mv 2N ，即12mgR －W ′＝12mv 2Q ，故质点到达Q 点后速度不为0，质点继续上升一段距离．选项C 正确．【答案】 C3．(2016·浙江高考)如图34所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h ，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则( )图34A ．动摩擦因数μ＝67B ．载人滑草车最大速度为2gh 7C ．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD ．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g【解析】 由题意知，上、下两段斜坡的长分别为s 1＝h sin 45°、s 2＝hsin 37°由动能定理(或功能关系)知：2mgh ＝μmgs 1cos 45°＋μmgs 2cos 37° 解得动摩擦因数μ＝67，选项A 正确；下落h 时的速度最大，由动能定理知：mgh －μmgs 1cos 45°＝12mv 2解得v ＝2gh7，选项B 正确； 载人滑草车克服摩擦力做的功与重力做功相等，即W ＝2mgh ，选项C 错误；滑草车在下段滑道上的加速度大小为a ＝μg cos 37°－g sin 37°＝335g ，选项D 错误．【答案】 AB我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)(2)。
3.3《动能定理的应用》学案4(沪科版必修2)
【课题】 3.3动能定理的应用【学习目标】（1）全面理解动能定理，知道动能定理的适用范围（2）知道动能定理的两种表达式及其意义【学习重难点】1．把动能定理恰当地应用到具体的物理过程2．灵活地计算外力做功，应用动能定理解题【知识点导学】一、动能定理的内容及表达式1.动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。
（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。
表达式为W=ΔE k动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
实际应用时，后一种表述比较好操作。
不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。
和动量定理一样，动能定理也建立起过程量（功）和状态量（动能）间的联系。
这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径。
和动量定理不同的是：功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理。
2.应用动能定理解题的步骤⑴确定研究对象和研究过程。
和动量定理不同，动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动。
（原因是：系统内所有内力的总冲量一定是零，而系统内所有内力做的总功不一定是零）。
⑵对研究对象进行受力分析。
（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。
⑶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。
⑷写出物体的初、末动能。
⑸按照动能定理列式求解。
二、请细心理解动能定理:◆1、等式的左边为各个力做功的代数和即总功，总功的求解方法：①先求各个力的合力，再求合力的功.②先求各个力的功，再把各个力的功进行代数相加，求出总功◆2、等式的右边为△E k：若△E k>0,动能增加，合外力做正功,是其他形式的能转化为动能；若△E k<0,动能减小，物体克服外力做功，是动能转化为其他形式的能◆3、做功过程是能量转化的过程，动能定理反映的是一种因果关系。
沪科版高中物理必修二高一：第3章动能的变化与机械功本章整合
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1
本章整合
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知识网络
专题归纳
动能的变化与机械功
动能
表达式:E������
=
1 2
m������
2
单位:������
动能为标量,是状态量
动能定理
内容:外力对物体所做的功等于物体动能的增量
W = ������E������
表达式
W = E������2-������������1
解析:物体从斜面上滑下,只有重力做功,使物体的动能增加。在水平面 滑行时,摩擦力做负功使物体的动能又减少到 0,分别在两段过程中应用动 能定理即可求解。
(1)由动能定理得 mgh=12mv2,得 v= 2������ℎ。 (2)法一 设物体在水平面上滑行的距离为 l,由动能定理得-μmgl=0-12mv2, 得 l=2������������2������ = ℎ������。
能的变化。
6
知识网络
专题归纳
专题一 专题二
【例题 1】如图所示,质量 m=1.0 kg 的物体从半 径 R=5 m 的圆弧的 A 端,在拉力 F 作用下从静止沿 圆弧运动到顶点 B。圆弧 AB 在竖直平面内,拉力 F 的大小为 15 N,方向始终与物体的运动方向一致。若 物体到达 B 点时的速度 v=5 m/s,圆弧 AB 所对应的 圆心角 θ=60°,BO 边在竖直方向上,g 取 10 m/s2。在 这一过程中,求:
法二 对整个过程运用动能定理得 mgh-μmgl=0-0,得 l=ℎ������。 答案:(1) 2������ℎ (2)ℎ������
11
力,大小、方向有何特点,然后再根据受力情况选择功的计算方法。
8
高中物理第3章动能的转变与机械功3.2研究功与功率教案
研究功与功率教研中心教学指导一、课标要求1.明白功的公式W=Fscosθ，会用那个公式进行计算.2.理解正功和负功的概念，明白在什么情形下力做正功或负功.明白正功使物体的动能增加，负功使物体的动能减少.3.明白什么是几个力对物体所做的总功，明白几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功.4.理解功率的概念，能运用功率的公式P=W/t进行有关的计算.5.正确理解公式P=Fv的意义，明白什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算.二、教学建议（一）功教材先温习初中学习的功的知识，通过实例说明：力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素.在温习公式W=Fs及功的单位的基础上进一步提出力与位移方向不一致时计算功的更一般的公式是W=Fscosα.教材举例说明如何应用功的一般计算公式，并重点讨论了公式的意义.功的一般计算公式是重点内容，是高中较初中扩大加深的地方，咱们要让学生专门好地掌握.咱们要让学生学会应用公式，还要进一步理解公式的物理意义.1.物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”含义不同.初中强调过它们的区别，但许多学生不甚理解，仍然极易混淆.咱们可通过实例说明：力和力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的条件.举例应比较全面，如：物体受力但没有位移；物体受力也有位移，但在力的方向上无位移；物体受力而且在力的方向上有位移等，教材不要求咱们说明为何要引入功的概念.从理论联系实际说明引入功的必要性必需联系功能关系、能的转化与守恒定律，这比较困难.从实践上说明引入功的必要性也要花相那时刻，这里没必要向学生介绍.2.谈到做功时要明确是什么力做功.教师在举例、实验、讲解概念、公式、分析例题等教学进程中，谈到做功时总要明确是什么力做功，使学生体会到这是功的概念所要求的.清楚这一点，对后面学习重力势能的大小与克服重力做功有关，和学习动能定理及重力做功与重力势能转变的关系等都有利处.3.做功进程中的位移指受力物体的位移.咱们没有必要把位移说成是力的作用点的位移，如此讲学生不好同意.咱们把物体看成质点，物体的位移也就是力的作用点的位移.4.要分析说明公式W=Fscosα的含义.应让学生理解这是计算功的一般公式.固然，那个公式的适用条件是恒力，若是是变力，那个公式就不适用了，至于变力功如何计算，可引导学生去阅读选学教材“变力的功”.在教学公式时不要让学生单纯从数学形式上就α=0°、90°、180°得出结论，应启发学生从力做的功等于力F与物体在力的方向上的位移s的乘积来分析几个特殊情形的意义.要让学生体会到：α=0°时物体在力的方向上的位移就是s；α=90°时物体在力的方向上无位移；α=180°时物体位移方向与力的方向相反，力做的功为负.5.负功的意义是难点，教材从两方面说明，从公式上看α＞90°时，cosα＜0，W＜0，即力和物体位移间夹角大于90°时，力对物体做负功.在这里可举一些α=180°的实例，帮忙学生理解.物体运动方向与受力方向相反,从动力学观点看，力F是阻力，对物体运动起阻碍作用.力F做负功-Fs时也常常说成物体克服力F做（正）功Fs.学生对这种说明常弄不清正负，在教学中可明确写出对应关系：力F做负功-Fs克服力F做（正）功Fs.力做功有正负，但要注意不要让学生误解为功是矢量.在这里应强调力、位移是矢量，功是标量.力做功的正负反映了力是动力时使物体速度增大，力是阻力时使物体速度减小. （二）功率（1）功率是说明力做功快慢的物理量.功率的概念、公式、单位等，这些大体上按照学生实际情形适看成些扩充加深.如有可能可说明，物体做功的功率、机械做功的功率等说法实质上都是力做功的功率.可举例说明，如：汽车的功率就是牵引力的功率，起重机起吊重物的功率就是钢绳拉力的功率.（2）注意分析清楚P=Fv的物理意义，有的学生不了解一个动力机械有必然功率的限制，学生从直觉动身误以为机械功率大就是力大、速度快，他们以为力大是根本.在教学中要向学生强调说明一个动力机械都有它的额定功率（铭牌上标明），机械工作时受额定功率的限制，这是大体的，而力和速度能够转变.只有在如此的基础上才能让学生正确理解P=Fv的意义.在实际中，一种重要的情形是发动机在额定功率下运行，要向学生分析说明，在这种条件下v小F大、v大F小的道理，并指出这里的F是牵引力.同时还可说明在不超过额定功率时，发动机的功率可大可小，由具体条件决定.在这种情形下，如F必然则v大P就大、v小P就小，如v必然则F大P就大、F小P就小，这些都需要举例说明.资源参考质点间彼此作使劲做功的特点及其应用由于作使劲与反作使劲同时存在、同时消失，而且老是大小相等、方向相反，所以彼此作使劲冲量的矢量和总为零.但这并非意味着作使劲的功与反作使劲的功之和也必然为零.例如：如图所示物块沿粗糙桌面A向B运动进程中，物块对桌面的滑动摩擦力没有做功，而桌面对物块的滑动摩擦力却做了负功.二者之和不为零，这表明彼此作使劲做功具有其自身的特点.那么彼此作使劲做功究竟具有如何的特点呢？今作以下的理论分析.如图（a）所示，两质点沿虚线轨迹运动.它们相对于参考点O的位置矢量各为r1和和-F别离表示质点1对2和2对1的作使劲.这对彼此作使劲元功之和为dA＝F·dr2+（-F）·dr1＝F·（dr2-dr1）.用r=r2-r1表示质点2相对于1的位置矢量，则dr=dr2-dr1，dr为质点2相对于质点1的元位移，见图（b）.彼此作使劲元功之和可简化为dA＝F· dr.可见，质点间彼此作使劲所做元功之和等于其中一质点所受的力与该质点相对于另一质点元位移的标积.一般情形下这功并非为零，为零是有条件的.1.彼此作使劲做功之和为零的条件在以往的教学进程中，对彼此作使劲做功是不是为零、何时为零的问题常会感到有些说不清楚，但通过上面的分析证明，咱们不难看出，彼此作使劲做功之和为零有两种情形：第一，dr=0时，dA=0.即彼此作用的两质点间无相对运动时，彼此作使劲做功之和为零.物体间的一对静摩擦力做功之和为零就属这一情形.第二，F⊥dr时， dA=0.即彼此作用的两质点间虽有相对运动，但只要其相对运动方向与彼此作使劲的方向相垂直，彼此作使劲做功之和仍为零.这一情形在中学物理教学中也很是常见.例如：如图中小物块位于滑腻的斜面上，斜面位于滑腻的水平面上，在物块相对斜面下滑的进程中，由于物块与斜面间的一对弹力（N和N′）与物块相对于斜面的运动方向垂直，所以按照上述结论，N与N′对物块和斜面做功之和为零.再如：如图中小车与摆置于滑腻水平轨道上，当把球自水平向下摆动的进程中，由于小车水平方向的运动，摆球相对地面的运动轨迹并非是圆周，可是不论小车水平方向的运动如何，摆球相对小车的运动应是圆周运动，因此绳索的拉力T与T′始终与摆球相对于小车的运动方向垂直，因此绳索拉力T与T′对小车和摆球所做的总功为零.实际上，正是因为系统内力做功为零，才保证了上述两例中系统的机械能守恒.可见，正确地掌握彼此作使劲做功之和为零的条件，并灵活地加以应用，能够使许多复杂的问题简单化.2.彼此作使劲做功之和不为零的特点按照dA=F·dr可知，彼此作使劲做的总功仅取决于一质点所受的力与该质点相对另一质点的相对位移.按照这一结论，咱们能够没必要考虑每一个质点的具体运动，而直接通过它们彼其间的相对位移，即可肯定彼此作使劲做的总功.下面举例说明.例题：如图，长10 m的B板置于滑腻的水平面上，物块A以必然的水平速度从左端上表面滑上B板，在B板上滑行一段时刻后，又从B板的右端飞出.已知A与B间的滑动摩擦力为10 N.求：这一进程中，A与B整个系统损失的机械能.解析:由于滑动摩擦力的方向老是和受力点相对位移的方向相反，所以按照上述彼此作使劲做功的结论，A、B间的这一对滑动摩擦力做的总功老是负值，其绝对值等于滑动摩擦力与A、B相对位移大小的乘积.即W总=-fs相对=-10×10 J=-100 J正是因为滑动摩擦力对系统做了-100 J的功，系统的机械能减少了100 J.减少的机械能在这一进程中转化为等量的内能.可见，灵活地掌握彼此作使劲的做功特点，咱们即能够再也不考虑较为烦琐的A、B相对地面的运动情形，从而极大地简化了问题.。
高中物理第3章动能的变化与机械功章末总结课件沪科版必修2
概念：力对物体所做的功，等于 力 的大小、 位移 的大 小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积
动能的 当α＜90°时，W＞0
变化与 功 公式W＝Fscos α 当α＝90°时，W＝0 机械功
当α＞90°时，W＜0
含义：功是能量变化的量度
动能的 变化与 机械功
功率
概念：功W跟完成这些功所用时间t的比值
第3章 动能的变化与机械功
章末总结
内容索引
知识网络
梳理知识 构建网络
重点探究
启迪思维 探究重点
知识网络
动能的 变化与 机械功
动能表达式：Ek＝ 12mv2
内容：外力对物体所做的功等于物体动能的_增__量__
动能 定理
W＝_Δ_E__k _
表达式 W＝Ek2－Ek1 W＝ 12mv22－12mv12
(3)利用W＝Pt求功.
2.功率的计算方法
(1)P＝
W t
：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用
于求解某段时间内的平均功率.
(2)P＝Fvcos α：此式一般计算瞬时功率，但当速度为平均速度时，功率 为平均功率.
例1 质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平 外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F 与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物 体的v－t图像如图1所示，g 取10 m/s2，则 A.拉力F的大小为100 N
公式
W P＝ t (平均功率)
P＝Fv(平均功率或瞬时功率)
加速度减小的加速运动 机车以恒定功率启动
以最大速度做匀速直线运动
匀加速直线运动
机车以恒定加速度启动 加速度减小的加速运动
以最大速度做匀速直线运动
2019-2020学年沪科版物理必修二课件：第3章 动能的变化与机械功3.3
重点难点
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3.3 动能定理的应用
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探究点一 探究点二
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2017年物理必修二第3章动能的变化与机械功ppt课件(沪科版)(3)正式版
学
3．3 动能定理的应用
业 分
层
测
评
知
识
点
二
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学习目标 1.知道应用动能定理解题的步骤，会运用动能定理解决实际问题．(重点) 2．能用动能定理解决变力做功的问题．(难点) 3．通过对实际问题的分析，体验物理规律在生产、生活中的应用.
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知识脉络 上一页 返回首页 下一页
的绳子(l1＜l2)悬于同一点，橡皮条的另一端系一 A 球，绳子的
另一端系一 B 球，两球质量相等，现从悬线水平位置(绳拉直，
橡皮条保持原长)将两球由静止释放，当两球摆至最低点时，
橡皮条的长度与绳子长度相等，此时两球速度的大小为( )
A．B 球速度较大
B．A 球速度较大
C．两球速度相等
D．不能确定
图3-3-2
③求每个力所做功的_代__数__和___. 方法二：① ②分 求析 出物 __合体 __外的 __力____受____力_做_情_的_况_功__. _，求出合外力.
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3．由动能定理计算变力做功 当 变 力 对 物 体 做 功 时 ， 很 难 根 据 功 的 公 式 W ＝ Fs 求 出 功 ， 但 根 据 _做__功__与__动__能___变化的关系就可以方便地求出功．
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2．动能定理与牛顿运动定律运动学公式结合法解题的比较：
牛顿运动定律运动学公式结合法
动能定理
只能研究在恒力作用下物体做直 对于物体在恒力或变力作用下，物
适用情况
线运动的情况
体做直线运动或曲线运动均适用
只考虑各力的做功情况及初、末状 应用条件 要考虑运动过程的每一个细节
《动能定理的应用》讲义
《动能定理的应用》讲义一、教材版本与章节信息咱们今天要一起学习的是沪教版高中共同必修2第3章动能的变化与机械功中的3.3动能定理的应用。
这部分内容可相当有趣且实用呢！二、引入同学们，想象一下，你正在踢足球。
当你用力一脚把球踢出去的时候，球就飞出去了，速度还挺快。
这个时候，球的动能就发生了变化。
那这个动能的变化和你踢球用的力以及球移动的距离有没有关系呢？答案是肯定的，这就是咱们今天要深入研究的动能定理的应用。
就好比在现实生活中，汽车加速行驶或者刹车停下来，都和动能定理脱不开关系呢。
比如说，现在新能源汽车越来越普及，它们在行驶过程中的能量转化也涉及到动能定理哦。
三、动能定理复习在深入探讨动能定理的应用之前，咱们先来复习一下动能定理的基本知识。
动能定理说的是合力所做的功等于物体动能的变化。
那什么是合力做的功呢？咱们可以把所有作用在物体上的力做的功加起来，这就是合力做的功啦。
用公式表示就是： W合 = Ek2 - Ek1 ，这里的 Ek2 是末动能， Ek1 是初动能。
动能的计算公式大家还记得吗？对啦，就是 Ek = 1/2 * m * v²，m是物体的质量，v是物体的速度。
四、应用动能定理的一般步骤1、确定研究对象这就好比在一场游戏里，我们要先确定操作哪个“角色”一样。
在物理问题里，我们要确定是研究哪个物体的运动情况。
比如说，是研究一个滑块在斜面上的运动，还是研究汽车在公路上的行驶。
这个研究对象必须是明确的，不能模糊不清哦。
2、对研究对象进行受力分析这一步就像是给我们的“角色”做一个全面的检查，看看都有哪些“外力”在影响它。
比如一个放在斜面上的物体，可能受到重力、斜面的支持力和摩擦力。
我们要把这些力都找出来，并且要清楚每个力的方向和大小（如果能确定的话）。
3、明确各力做功情况并求出合力做的功每个力做功的情况可不一样哦。
比如说，重力做功的大小和物体的高度变化有关，摩擦力做功的大小和物体移动的距离以及摩擦力的大小有关。
高中物理第3章动能的变化与机械功3.1探究动能变化跟做功的关系教学案沪科版必修2(new)
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：物理学中把错误!mv2叫做物体的动能。
（2）表达式：E k＝错误!mv2。
①表达式中的速度是瞬时速度。
②动能是标量(填“标量"或“矢量”）,是状态（填“过程”或“状态”）量。
(3)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＝ΔE k.（3)说明：ΔE k＝E k2－E k1.E k2为物体的末动能，E k1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＝错误!mv2，由实验数据作出W与v2及W与m的关系图像.[即学即用］1。
判断下列说法的正误。
（1）物体的动能大小与物体的质量成正比,与物体的速度成正比。
(×）(2)物体动能具有方向，与速度方向相同。
(×)（3）合外力对物体做的功等于物体的末动能.（×）（4)合力对物体做正功，物体的动能可能减小。
(×)(5)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.（√)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＝错误!由此得Fs＝错误!mv错误!－错误!mv错误!.2。
高中物理沪科版必修二配套课件第3章 动能的变化与机械功 章末总结课件(沪科版必修2)
四、利用动能定理分析多过程问题 多过程问题分析方法 (1)若物体的运动过程可以分为若干阶段，可以选择分段或全 程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能 定理更简单、方便． (2)应用全程法解题求功时，有些力不是全过程都作用的，必 须根据不同的情况分别对待，弄清楚物体所受的力在哪段位 移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功．
本 学 案 栏 目 开 关
例 1
一辆汽车在平直的公路上以速度 v0 开始加速行驶，经过
一段时间 t，前进了距离 s，此时恰好达到其最大速度 vm.设此 过程中汽车发动机始终以额定功率 P 工作，汽车所受的阻力 恒为 F，则在这段时间里，发动机所做的功为 A．Fvmt 1 1 2 C. mvm ＋Fs－ mv0 2 2 2
学案 5
章末总结
本 学 动能的变化与机械功 案 栏 目 开 关
增量
Ek
动能的变化与机械功
本 学 案 栏 目 开 关
力
位移
动能的变化与机械功
W t
本 学 案 栏 目 开 关
一、功的正、负判断和计算方法 1．如何判断力 F 做功的正、负 (1)利用功的计算公式 W＝Fscos α，此法常用于判断恒力做 功的情况． (2)利用力 F 与物体速度 v 之间的夹角情况来判断，设其夹 角为 α，若 0° ≤α<90° ，则力 F 做正功；若 α＝90° ，则力 F 不做功；若 90° <α≤180° ，则力 F 做负功．此法常用于曲线 运动中功的分析． (3)利用动能定理：力对物体做正功时，物体的动能增加； 力对物体做负功时，物体的动能减少．
本 学 案 栏 目 开 关
规律总结
1.静摩擦力做功的特点
(1)静摩擦力可以做正功， 也可以做负功， 还可以不做功． 例如： 若物体在倾斜的传送带上随传送带一起向上运动，静摩擦力做 正功，若随传送带一起向下运动，静摩擦力做负功；在粗糙的 水平圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时，静摩擦力提供向心 力，不做功． (2)一对互为作用力和反作用力的静摩擦力所做功的总和等于 零．因为物体之间相对静止，没有相对滑动，故两个物体的位 移相同．这对静摩擦力与位移的夹角互补，cos α 互为相反数， 所以这对静摩擦力做的功也互为相反数，即总和等于零．
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3.3动能定理的应用
教研中心
教学指导
一、课标要求
1.掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义，培养学生分析实验结果、从
中得出规律的能力.
2.知道应用动能定理的解题过程及动能定理的适用范围，经历探究归纳的一般程序和方法，
培养分析推理的能力.
3.用动能定理进行简单的分析和计算，培养学生分析实际问题的能力.
4.培养实验探究验证物理规律的能力和创造能力.
二、教学建议
通过案例分析探究动能变化与功的关系，首先从汽车行驶制动距离与汽车速率对应关系
入手，得出动能变化与功的关系，激发学生的学习兴趣和探究的欲望；再通过研究实际问题
中多个力同时做功与动能变化得到合力做功与动能变化的关系，从而解决实际问题；通过实
验探究动能变化计算变力做功，引导学生进行分析推理动能定理的适用范围的探究活动；最
后总结动能定理的一般解题步骤，培养学生的解题能力和创新精神.
在中学，动能定理是认识功能关系、解决动力学问题的金钥匙.有必要在进行“功能”
教学中，就渗透“外力做功与动能变化”这一动能定理的思想，激发非智力因素，学好高中
物理.
值得提及的是，尽管研究对象的动能随选取的参考系不同而异，但动能定理所研究的是
动能变化与外力做功之间的关系，相对于惯性参考系总能得到确定的结果.教学中应向学生
交代，运用动能定理时必须使有关参量相对于同一参考系.
资源参考
动能轨道武器的发展方向
国外正迅猛发展且日趋成熟的动能武器代表着现代武器技术发展的两大方向之一.高级
自动寻的技术是动能武器的核心技术.动能拦截器是动能武器的核心部分，它采用高级自动
寻的技术，实现高精度自主探测、制导、控制和对目标直接碰撞动能毁伤，是一种高精度、
高机动、高智能、光电信息高度密集的信息化武器.
国外发展现状与趋势：
夺取制天权将成为未来夺取制空权、制海权和制地权的前提.外空军事化已成为必然的
发展趋势.争夺空间优势将是世界各国关注的焦点.以美国和俄罗斯为代表，各国采取了一系
列发展空间军事力量的举措.
美国为适应全球军事战略和谋求在未来太空领域的绝对优势的需求，其外空军事计划的
一系列重大举措正在被有步骤、有计划、积极地加速推进.其谋求空间优势的步骤可以明显
地分为3步：一、对地面作战提供空间支援；二、控制空间；三、部署天基武器，实施全球
攻击.可以明显看出，控制空间已成为一场典型的军事革命.
目前，美国正在处于完善第一步、加速发展第二步、积极探索第三步的状态，其在控制
空间方面的设想主要为：完善太空监视，保护自己的卫星，确保自由进入太空，阻止对方使
用太空，阻止对方使用其太空能力等.其相应采取了以下措施：①建立完备的空间监视系统，
以全面夺取信息化战争时代的战略优势；②坚持不懈地发展反卫星武器，明确提出把发展摧
毁卫星能力作为威慑战略的组成部分，如陆军的地基动能反卫星武器系统；③积极发展卫星
防护技术，包括采取抗毁加固和抗干扰措施，比如对重要战略地位的GPS提出了导航战计划
和现代化改进计划；④积极发展天基武器和相关的技术；⑤研究发展新的作战理论，通过举
行“施里弗”太空战军事模拟演习，以检验和评估其新型的外空作战理论；⑥适时开展军队
组织改编，建立天军.
俄罗斯把空间作战武器系统分为两大部分——空间攻防作战武器系统和空间保障作战
武器系统.
俄罗斯设想在空间进攻作战中反卫星作战将成为主要作战样式，使用的武器有“特
拉”-3陆基高能激光武器打击近地轨道敌军用卫星，使用轨道轰炸机或“太空雷”对付敌
近地轨道卫星，使用载人空间战斗站打击敌在近地轨道、地球同步轨道和高轨道的卫星，使
用轨道飞机和航空航天飞机对卫星实施攻击.
在空间防御作战方面，俄罗斯设想主要拦截敌洲际弹道导弹和潜射弹道导弹，包括陆基
核能反导武器以及载人空间战斗站等.
国外动能轨道武器发展需求：
为对付军事卫星等空间目标威胁发展反卫星武器，世界大国均在大力发展航天技术，发
射各种军事卫星与轨道飞行器，威胁敌对方的国家安全.
低轨成像军事侦察卫星为战场透明化提供支撑手段，全球性的、实时和近实时的、全天
候和昼夜的侦察、监视、进攻评估及环境监测，以提供战区进攻规划、战场监视和打击效果
评估能力，其中威胁最大的是成像侦察卫星和低轨导弹预警卫星.
高轨卫星具有重要的战略地位，其中主要的威胁包括全球导航定位系统、地球同步轨道
的预警卫星、国防通信卫星和数据中继卫星等.全球导航定位系统（GPS/GLONASS/伽利略等）
是精确打击体系和整个杀伤链的核心.它是各种精确制导武器系统不可分割的重要组成部
分.
为对付己方卫星受到的攻击威胁发展天基动能自卫武器.在现代化高技术局部战争中，
获取战场制信息权是需要解决的首要问题.制信息权的获取始终是保障夺取战略优势和主动
权、形成精确打击和积极防御能力的前提和关键.
当前，以美国和俄罗斯为首的空间军事强国都在坚持不懈地发展反卫星武器系统.例如，
美国的地基动能反卫星武器系统已具备了反低轨道卫星的能力，天基动能武器也正在加紧研
制之中，可形成高达3.6万千米的全轨道高度反卫星能力；俄罗斯把反卫星作战作为主要的
空间作战样式，使用载人空间战斗站打击敌在近地轨道、地球同步轨道和高轨道的卫星.
卫星防护技术包括主动和被动防御措施.主动防御包括分布式卫星系统中含动能（带
KKV）防御卫星、卫星自主机动、卫星干扰自卫、施放诱饵卫星和伪装等措施；被动防御包
括低可探测性（隐形）、超高轨道运行和装甲防护等措施.由于体积、质量的限制，卫星上
不可能装载许多被动防护装置.为了克服轨道公开性和自身易损性带来的防御弊端，采取主
动自卫战略将起到事半功倍的效果.在众多主动自卫方式中，动能反拦截（动能防御卫星）
是一条技术较为可行、效能较为明显的卫星自卫途径.
创造对重要地面与水面军事战略目标进行攻击的新手段，发展天对地攻击武器.导弹攻
防与信息对抗是未来战争的主要形式.战略指挥中心、大型地/水面辐射源（预警雷达、舰载
警戒雷达等）等关键信息节点成了重点打击的目标.打击目标还包括空间飞行器的地面测控
站、注入站、接收站和中继站及其执行空间任务的保障系统.离开了这些地面站，它就不能
正常发挥作用.
弹道导弹威胁与天基反导防御问题.弹道导弹由于其射程远、速度快、精度高、突防能
力强、可携带包括子母弹头、核弹头或生物化学弹头（包括单弹头和子母弹头）等大规模杀
伤能力弹头、破坏力大和使用方便，被列为威胁性最大的攻击性精确制导武器之一.
弹道导弹防御武器包括助推段/上升段、中段、末段高层和末段低层反导系统.天基动能
反导武器用于在来袭弹道导弹的主动段/上升段实施拦截.它可与地基上升段动能反导系统
一起构成对来袭弹道导弹的第一层防御.从武器系统的效能来看，尽早进行拦截有利于扩大
保卫区面积，减少武器布防数量，因此最理想的情况是实施主动段/上升段拦截.
对于天基平台反导系统来说，不存在地域的限制，只要天基平台网、指挥控制网和预警
探测网一经建立，可对任何地区的来袭的弹道导弹实施上升段拦截，从长远角度看，天基反
导将成为空间战略防御的重要组成部分，采用天基动能武器对弹道导弹的主动段/上升段实
施拦截，以构筑完整弹道导弹防御系统.
动能轨道武器组成：天基动能轨道武器体系由部署在轨道上的天基动能作战系统和支持
保障系统两大部分组成.天基动能作战系统是动能轨道武器体系的主要组成部分.它包括天
基动能反卫武器系统、天基动能反导武器系统、天基对地攻击武器系统、天基动能自卫轨道
武器系统和其他动能轨道武器（包括控制空间的新概念轨道动能武器、占据式/污染式轨道
控制武器等）.动能轨道武器体系的支持保障系统包括空间目标跟踪监视网、地面测控网、
天地一体导弹预警网、天地一体作战指挥通信网和发射场系统与运载器支持系统等.
动能轨道武器的关键技术分析：
（1）动能拦截器/天基动能拦截弹技术.包括动能拦截器/拦截弹总体设计与试验技术、
直接侧向力控制与精确制导技术、快速响应姿/轨控发动机及动力系统、轻小光纤陀螺惯性
测量与复合导航系统等关键技术.
（2）精确探测跟踪与末制导技术.在精确探测跟踪与末制导技术方面，现代光学凝视成
像技术、光学高帧频成像导引头和射频被动导引头技术是实现“零脱靶量”制导控制的技术
基础，可直接用于天基动能轨道武器的高精度制导控制.
（3）空间作战平台总体技术与平台战时测控技术.空间作战平台总体技术包括小型机动
空间作战平台技术和小空间平台的设计、制造、入轨测试和在轨控制等，也包括在现有成熟
的卫星平台上改进出适合天基动能轨道武器作战的武器平台总体技术.
（4）空间作战指挥控制技术.鉴于空间攻防作战是一种战略为主的作战行为，因此需要
建立多级空间作战指挥控制作战系统，包括国家空间作战司令部、空间作战任务控制中心和
武器系统指挥控制中心等，需要先进的作战指挥控制技术.
（5）空间目标监测与探测跟踪技术.包括空间目标监视、跟踪、测轨预报、登录、编目、
准确时空信息处理和目标管理技术，弹道导弹的预警、探测跟踪与识别技术.
（6）先进与能快速机动发射的运载器技术.包括发展固体运载火箭技术、战时机动应急
发射技术等.