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《动能和动能定理》教案--第1页

§7.7动能和动能定理

【教学目标】

:

1.理解动能的概念，会用动能的定义式实行计算。

2.理解动能定理及动能定理的推导过程。

3.知道动能定理的适用条件，知道动能定理解题的步骤。

4.会用动能定理解决相关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。

【教学重点】

1.动能。2.动能定理。

【教学难点】动能定理。

【教学内容】

一、动能

1．定义：

2．定义式：

2

3．单位：在国际单位制中是焦耳(J)。因为1kg．(m／s)=1N·m=1J。

4．动能是状态量，对于给定的物体(m一定)，某状态下的速度的大小决定了该状态下的动能，动

能与速度的方向无关。

5．动能是标量。只有大小，没有方向，且总大于(v≠0时)或等于零(v=0时)，不可能小于零(无负

值)。

6．动能是相对量(因速度是相对量)，参考系不同，速度就不同，所以动能也不同，一般来说都以

地面为参考系。

【例一】火车的质量是飞机的llO倍，而飞机的速度是火车的12倍，动能较大的是_______。两

个物体质量之比为100：1，速度之比为1：100，这两个物体的动能之比为__________。

【例二】一个物体的速度从0增加到v，再从v增加到2v，前后两种情况下，物体动能的增加量

之比为___________。

二、动能的变化△E

k

动能的变化，又称动能的增量，是指一个运动过程中的物体末状态的动能E(对应于速度v)与初

k22

状态的动能E(对应于速度v)之差。

k11

三、动能定理

(1)推导：

(2)内容：合力所做的功等于物体动能的变化(增量)。

(3)表达式：

(4)理解：

①物理意义：动能定理实际上是一个质点的功能关系，揭示了外力对物体所做的总功与物体动能

变化之间的关系，即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来决定。

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动能定理是力学的一条重要规律，它不但贯穿于这个章的教材，而且贯穿于以后的学习内容中，是物

理学习的重点。

②动能定理虽然是在物体受恒力作用，沿直线做匀加速直线运动的情况下推导出来的，但是对于

外力是变力或物体做曲线运动，动能定理都成立，要对动能定理适用条件(不管外力是否为恒力，也

不管物体是否做直线运动，动能定理都成立)有清楚的理解。

③动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法。功的计算公式w=Fscosa只能求恒力做的功，不

能求变力的功，而因为动能定理提供了一个物体的动能变化△E与合外力对物体所做功具有等量代换

k

关系，所以已知(或求出)物体的动能变化△E，就能够间接求得变力做功。

k

④它描绘了力作用一段位移(空间积累)的效果——产生动能变化。

⑤应用动能定理解题的优点：

动能定理对应的是一个过程，它只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程中合外力的功，无需

注意其中运动状态变化的细节，且涉及的功和能均为标量无方向性，计算十分方便，因而当遇到不涉

及加速度和时间而涉及力、位移、质量、速度、功和动能等物理量大小的力学问题时，优先考虑用动

能定理。用动能定理求解一般比用牛顿第二定律和运动学公式求解来得简便，甚至还能解决牛顿定律

和运动学公式难以解决的问题，动能