3．动能和动能定理
1．知道动能的表达式和单位，会根据动能的表达式计算物体的动能。
2．能用牛顿第二定律、运动学公式结合做功公式导出动能的表达式及动能定理，理解动能定理的含义。
3．能应用动能定理解决相关问题。
1.动能的表达式
(1)表达式：Ek＝mv2。
(2)动能是标量，单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳，1 J＝1_kg·m2·s－2。
2．动能定理
(1)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)表达式：W＝Ek2－Ek1。
(3)适用范围：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。
判一判
(1)合力为零，物体的动能一定不会变化。( )
(2)合力不为零，物体的动能一定会变化。( )
(3)物体动能增加，则它的合外力一定做正功。( )
提示：(1)√ 合力为零，则合力的功为零，根据动能定理，物体的动能一定不会变化。
(2)× 合力不为零，合力做功可能为零，此时物体的动能不会变化。例如做匀速圆周运动的物体。
(3)√ 根据动能定理可知，物体动能增加，它的合力一定做正功。
想一想
1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星的运动过程中，其速度是否变化？其动能是否变化？
提示：速度变化，动能不变。卫星做匀速圆周运动时，其速度方向不断变化，由于速度是矢量，所以速度是变化的；运动时其速度大小不变，所以动能大小不变，由于动能是标量，所以动能是不变的。
2．在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？
提示：重力做功相同，动能改变相同，末动能、末速度大小相同，但末速度方向不同。
3．骑自行车下坡时，没有蹬车，车速却越来越快，动能越来越大，这与动能定理相矛盾吗？
提示：不矛盾。人没蹬车，但合力却对人和车做正功，动能越来越大。
课堂任务 对动能、动能定理的理解
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：如图所示，物体在恒力F作用下移动了一段位移l，速度由v1变到v2，在这个过程中力F做的功是多少？
提示：由W＝Flcosα可知，W＝Fl。
活动2：这个运动过程中物体的加速度与速度和位移的关系怎样？
提示：由运动学公式可知v－v＝2al。
活动3：可否把功这个物理量与运动联系起来(水平面光滑)?
提示：由牛顿第二定律得F＝ma，W＝Fl可以写为W＝mal，再把活动2中的al表达式代入得到W＝m，即W＝mv－mv。
