第3节 动能和动能定理
【学习素养·明目标】 物理观念：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运动物体的动能.2.能从牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理，理解动能定理的物理意义.3.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功．
科学思维：领会运用动能定理解题的优越性，感悟做功的过程就是能量转化或转移的过程这一思想方法．
一、动能
1．概念
物体因运动而具有的能量．
2．表达式
Ek＝mv2.
(1)表达式中的速度是瞬时速度．
(2)动能是标量(选填“标量”或“矢量”)，是状态(选填“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．
二、动能定理
1．内容
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量．
2．表达式
W＝Ek2－Ek1.
3．两种情况
(1)合外力对物体做正功，Ek2＞Ek1，物体动能增加．
(2)合外力对物体做负功，Ek2＜Ek1，物体动能减少．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)动能是物体由于运动而具有的能量． (√)
(2)动能是矢量，其方向与速度方向相同． (×)
(3)物体的速度发生变化，其动能就一定发生变化． (×)
(4)动能定理表达式中，等号的左边一定是合外力做的功． (√)
(5)动能定理只适用于做匀变速直线运动的物体． (×)
(6)动能的改变量指的是物体末状态的动能减初状态的动能． (√)
2．关于动能的概念，下列说法中正确的是( )
A．物体由于运动而具有的能量叫动能
B．运动物体具有的能量叫动能
C．运动物体的质量越大，其动能一定越大
D．速度较大的物体，具有的动能一定较大
A [物体由于运动而具有的能量叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能，内能等，故A正确，B错误；由公式Ek＝mv2可知，动能既与m有关，又与v有关，C、D均错误．]
3．一个物体的速度从0增大到v，外力对物体做功为W1；速度再从v增大到2v，外力做功为W2，则W1和W2的关系正确的是( )
A．W1＝W2 B．W1＝2W2
C．W2＝3W1 D．W2＝4W1
C [根据动能定理可知，W1＝mv2，W2＝m(2v)2－mv2＝mv2，因此，W2＝3W1，选项C正确．]
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动能
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1．动能是状态量
动能与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应，物体的运动状态一旦确定，物体的动能就确定了．
2．动能具有相对性
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．动能与速度的关系
动能仅与速度大小有关，与速度方向无关，只有速度方向改变时，动能并不变，且恒为正值．
