动能定理

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇动能定理范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

动能定理范文第1篇

一、知识与技能

1．理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；

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．深化性理解的物理含义，区别共点力作用与多方物理过程下的表述；

二、过程与方法

1．掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理；

2．理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；

三、情感态度与价值观

1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美；

2．体会从特殊到一般的研究方法；

教学重、难点

动能定理的理解与深化性应用

教学关键点

动能定理的推导

教学过程

一、提出问题、导入新课

通过探究“功与物体速度的变化关系”，从图像中得出，但具体的数学表达式是什么？

二、任务驱动，感知教材

1．动能与什么有关？等质量的两物体以相同的速率相向而行，试比较两物体的动能？如果甲物体作匀速直线运动，乙物体做曲线运动呢？

已知，甲乙两物体运动状态是否相同？动能呢？

车以速度做匀速直线运动，车内的人以相对于车向车前进的方向走动，分别以车和地面为参照物，描述的是否相同？说明了什么？

通过以上问题你得出什么结论？

2．动能定理推导时，如果在实际水平面上运动，摩擦力为，如何推导？

如果在实际水平面上先作用一段时间，发生的位移，尔后撤去，再运动停下来，如何表述？

3．试采用牛顿运动定律方法求解教材的例题1，并比较两种方法的优劣？

三、作探究，分享交流

（尝试练习1）

教材：1、2、3

四、释疑解惑

（一）动能

1．定义：_______________________；

2．公式表述：_______________________；

3．理解

⑴状态物理量能量状态；机械运动状态；

⑵标量性：大小，无负值；

⑶相对性：相对于不同的参照系，的结果往往不相同；

⑷，表示动能增加，合力作为动力，反之做负功；

（二）动能定理

1．公式的推导：

2．表述：

3．理解：

⑴对外力对物体做的总功的理解：有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为，所以总功也可理解为合外力的功。即：如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则：；如果发生在多方物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则：。

例题1：如图所示，用拉力作用在质量为的物体上，拉力与水平方向成角度，物体从静止开始运动，滑行后撤掉，物体与地面之间的滑动摩擦系数为，求：撤掉时，木箱的速度？木箱还能运动多远？

如果拉力的方向改为斜向下，求再滑行的位移？

如果拉力改为水平，路面不同段滑动摩擦系数是不一样的，如何表示

解析：

⑵对该定理标量性的认识：因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如用细绳拉着一物体在光滑桌面上以绳头为圆心做匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

⑶对定理中“增加”一词的理解：由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。

⑷对状态与过程关系的理解：功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。

⑸动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。

⑹动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用。

五、典型引路

例题2：如图所示，一质量为的物体，从倾角为，高度为的斜面顶端点无初速度地滑下，到达点后速度变为，然后又在水平地面上滑行位移后停在处。

求：

1．物体从点滑到点的过程中克服摩擦力做的功？

2．物体与水平地面间的滑动摩擦系数？

3．如果把物体从点拉回到原出发点，拉力至少要做多少功？

引伸思考：物体沿斜面下滑过程中，如果在点放一挡板，且与物体碰撞无能损，以原速率返回，求最终物体停留在什么地方？物体在斜面上通过的路程是多少？

六、方法归纳

动能定理的应用步骤：

（1）明确研究对象及所研究的物理过程。

（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。

（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程。

（4）求解方程、分析结果。

七、分组合作、问题探究

八、巩固性练习

1．一质量为2千克的滑块，以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为，方向水平向右。在这段时间里水平力做的功为：A．0B．C．D．

2．以初速度v0竖直上抛一小球，若不计空气阻力，从抛出到小球的动能减少一半所经历的时间可能为（）

A．B．C．（1+）D．（1－）

3．用恒力沿一光滑水平面拉一质量为的物体由静止开始运动秒钟，拉力和水平方向夹角，如果要使拉力所做的功扩大到原来的2倍，则（）

A．拉力增大到，其他条件不变

B．质量缩小到，其他条件不变

C．时间扩大到，其他条件不变

D．使夹角改为，其他条件不变

4．质量为的物体在水平面上只受摩擦力作用，一初速度做匀减速直线运动，经距离以后速度减为，则（）

A．物体与水平面间的动摩擦因数为

B．物体还能运动的距离为

C．物体前进距离过程中克服摩擦力做功为

D．若要使物体运动的路程为2，其初速度至少为

5．如图所示，木块A放在木板B的左上端，接触面不光滑，用力将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，力做功为，第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，力做功为，比较两次做功应有（）

A．＞

B．＜

C．＝

D．无法确定

6．如图所示，水平传送带始终以2米/秒的速度匀速运动，传送带的AB间相距9米，现将一质量为1千克（大小不计）的物块轻放在A点，物块与传送带间的摩擦系数，问（1）经多长时间物块从传送到；（2）物块从过程中由于摩擦产生多少热量。

动能定理范文第2篇

教材中关于动能的表达式首先结合上一节的实验结论：一个特殊情形下力对物体做的功与物体速度变化的关系，即W∝v2，再沿着另一条线索研究物体的动能的表达式，然后又设定一个物理情境：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下，发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图1所示，这个过程中力F做的功W=Fl.

作者认为这个物理情境稍微有些欠妥之处，也是作者在教学过程中学生提出的问题，有如下疑问：①牛顿第二定律F=ma中的F指的是物体所受的合外力，即F合=ma，本物理情境中恒力F是其所受的合外力吗？

②公式v22-v21=2al是匀变速直线运动规律，这个物体做的是匀变速直线运动吗？

其中第二个问题在教材中以小字加底纹的形式提出，供同学们思考，其实本没有必要这样做，使我们产生以上两个疑问的原因，实际上是同一个，那就是物体运动过程中受不受阻力的作用呢？其实这个问题很好解决，有以下两种方式可以选择：①在情境中加一个条件：不计阻力或者物体在光滑水平面上运动；②把情境中F做的功为W=Fl改为合力F合做的功为W合=F合l.

作者认为第二种方法比较好，因为不计阻力或者光滑水平面都是一种理想化的模型，也就是现实生活中实际上是不存在的，是人们为了研究问题的方便而把次要因素忽略掉只考虑主要因素抽象出理想化的一种模型，而研究物体的动能不使用这种理想化的模型，一样可以得出我们想要的结果，况且我们在应用动能和动能定理分析解决问题时遇到的也都是常见的普通的情境，第二种方法就是现实生活中比较普遍存在的，而且对下面研究动能定理也是有帮助的.

这样的话，原来的情境就可以改为设物体的质量为m，受到水平面的摩擦力为Ff和在与运动方向相同的恒力F的作用下，[HJ1.8mm]发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图2所示，这个过程中合力F合做的功W合=F合l，这样设定的物理情境和推导过程对动能的表达式并没有影响，但是更加符合学生的已有的知识经验和思维逻辑顺序，而且也有助于动能定理内容的表述.

2动能定理

这个关系表明：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，这个结论叫做动能定理.

课本上关于动能定理的表述是：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，这个结论叫做动能定理.然后再后面又补充了一种情况，若物体受到几个力的作用则这个力是合力.

动能定理范文第3篇

用动能定理解决问题的思路是什么呢？我们先看动能定理的内容：在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。即W=Ek2-Ek1=■mv22-■mv21，动能定理涉及一个力对物体做功的过程，在这个过程中W表示物体受的所有力对物体做的总功，即各力功的代数和。Ek2表示过程结束状态的动能Ek2=■mv22, Ek1表示过程开始状态的动能Ek1=■mv21，所以在用动能定理解决问题时的思路应是：

1.确定研究对象，W是对物体做的总功，■mv2中m表示物体的质量。所以用动能定理解决问题时，首先要确定研究对象——物体。

2.对物体进行受力分析和过程分析，在对物体进行受力分析的基础上，才可以求物体所受各个力做的功，然后才能求力对物体做的总功W。也就是说，对物体进行受力分析是为求总功做准备。对物体运动过程的分析——是为了求各个力的功，=是为了确定物体运动过程中的初、末状态，初、末状态确定了，便于确定Ek2 和Ek1。需要说明的是，过程初、末状态的速率v1和v2 应该相对于同一个参考系，和过程分析中选的参考系一样。

3.根据动能定理列出方程，方程W=■mv22-■mv21中的W是指物体受的各个力对物体做功的代数和。需要说明的是，再求重力做功时用WG=mgh1-mgh2比较方便，求弹簧弹力做功时用WF=■kx21-■kx22比较方便。

4.根据问题的需要补充一些力学方程，然后求解。

例1　物体从高出地面H处有静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面沙坑下h处停止，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？

解析　物体的运动过程可分为自由落体和减速运动两个过程。设自由落体的末速度为v，有动能定理得mgH=■mv2，在减速运动过程中受重力和阻力，有动能定理得mgh-fh=0-■mv2，由以上两个方程可得f=■。

把物体的运动过程整体考虑，重力是全程做功，阻力是部分过程做功，有动能定理可得mg(H+h)-fh=0 因此f=■。

例2　质量为m的小孩坐在秋千板上，小孩离栓绳子的横梁为L。如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是，秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是多大？

解析：很显然选小孩作为研究对象比较合适，小孩从最高点摆到最低点的过程中，受重力mg和秋千板对他的支持力F，支持力的方向与速度方向垂直，不做功，只有重力做功。设小孩在最低点的速度为v，有动能定理可得mgl(1-cosθ)=■mv2①.

小孩在最低时，由牛顿第二定律可得FN-mg=m■②，又小孩在最低点时，小孩对秋千板的压力F与秋千板对小孩的支持力是相互作用力，由牛顿第三定律可得FN'=FN③

由①②③可得FN'=.

点评：小孩从最高点摆到最低点的过程中，只有重力做功，所以也可以用机械能守恒定律求解。

练习　某运动员将质量为m的足球用力F踢出，足球速度为v，运动了位移L而停止，则运动员踢足球时人对足球做的功为（ ）

动能定理范文第4篇

【关键词】中学物理，动能定理，应用探讨

在普通高中物理教材中介绍了动能定理，即外力对物体所做的功等于物体动能的增量，因为它是一条很重要的物理规律。对中学生来说，这个定理的应用并不复杂，等式的前面是外力对物体所做的功，等式后面是物体动能的增量，只要把外力做的功和动能增量分别表示出来，列成等式，问题就迎刃而解了。而对县级电化教育站的学生来讲，在应用动能定理解决实际问题的时候，往往会出现这样那样的问题，不能很准确的应用此定理。为此，笔者找了部分同学，与他们进行了深入细致的交流，并结合多年从事中学物理教学的经验，分析探讨出现这种问题的原因以及补救的措施。

1.在教学中要大胆地指出教科书中的不全面之处，力求给学生一个充分准确的理由，从而得出一个正确的结论

笔者认为教材中的分析就有点不妥。书中假设有一辆质量为m的汽车，在不变的牵引力F的作用下行驶，速度由v1增加到v2，相应的行驶距离为s，那么，在此过程中，汽车的加速度多大？汽车运动的速度v1、v2跟牵引力F、距离s的关系是怎样的？

根据牛顿第二定律有：F=ma

由运动学公式有：a=v22-v12

由此可得Fs=12mv22-12 mv12

我们知道，汽车行驶时除了受到牵引力，还受到阻力，所以，牵引力F不是汽车受到的合外力；而牛顿第二定律中的F表示的是物体受到的合外力。而教材中没有任何说明，这样的依据可信度大打折扣。所以，在教学中必须特别强调这一点，应把F看成是汽车所受到的牵引力和运动阻力的合力，这样为后面得出动能定理找到合理的依据，使学生明确在动能定理中外力对物体所做的功是指合外力对物体所做的功，而不是某一个外力对物体所做的功，这样就可以避免学生在做题时，求出某个外力对物体做的功就等于物体动能的增量的错误。使学生充分认识到动能定理表示的是合外力做的功，或外力对物体所做的总功与物体动能增量之间的关系。而在求合外力做的功时，可以通过两种途径得到，一种是先求出物体所受的外力的合力，然后根据功的公式计算；另外一种方法就是先求出物体所受各个外力对物体做的功，这些功的代数和就是外力对物体做的总功。

2.就是在求动能增量时，要用运动阶段的末动能减去初动能，明确了这一点，就可避免有些同学总是用较大的量减去较小的量的错误

例：80Kg的物体以10m/s的初速度在水平地面上滑行了一段距离，最后停止，已知物体与地面间的动摩擦因数量是0.2，求这段距离有多长？

解：由题知，物体在滑行过程中所受的合外力就等于滑动摩擦力：

f=μN=-0.2×80×10N=-160N，合外力做的功：W=fs=-160S，动能的增量：Ek=0-12mv02=0-12×80×102J=-4000J，由动能定理 W=Ek 得：S=25m。

在这个题目的解答过程中，往往有的学生习惯于用较大的量减去较小的量，把动能的增量算成正值，即Ek=12mv02-0，这样的话，摩擦力对物体做的功也成了正值，很显然是错误的。

最后，培养学生积极运用新知识的兴趣，让学生体会用能量的观点解决力学问题的好处。

例如：在粗糙的水平面上有一个静止的木箱，一个小孩用力F水平推木箱，通过位移S后停止作用，木箱在水平面上滑行了3S后停下来，则木箱受地面的阻力为多大？

解法一：用运动学公式和牛顿第二定律求解

设木箱质量为m，受地面的阻力为f，木箱在推力F作用下发生了S的位移，速度由零增大到v，此时的加速度为a1，F停止作用后加速度为a2

由牛顿第二定律得a1=F-fm，a2=-fm；

由运动学公式vt2-v02 得a1=v22s，a2=-v26s 。

由此可得：a1=F-fm=v22s ，a2=-fm=-v26s ，解得f=F4。

解法二：用动能定理求解

动能定理范文第5篇

一、内容区别

动能定理是说物体的动能变化是伴随物体所受外力做功来完成的，这个外力可以是各种性质的力，包括重力；这个功是所有外力所做的总功；且有，外力做的总功等于物体动能的变化，外力对物体做正功，物体的动能积累，外力对物体做负功，物体的动能释放。

机械能守恒定律是说只有机械能中的动能与势能发生转化时的情况。这种情况要求物体运动过程中只有重力做功。意为，重力做功只完成了重力势能向动能转化，重力做负功，则是动能向重力势能转化，而机械能的总量是不变的。

能的转化与守恒定律则是从大范围上对功与能的关系进行说明，即各种形式能之间在条件满足时都是可以转化的，且做功的过程是能量转化的过程，做功的多少是能量转化的量度，总的能量是不变的。也可以说动能定律是能的转化与守恒定律在动能问题上的一个具体表现，而机械能守恒又可以认为是动能定理的一个特殊情况。

然而这三个规律都是描述能量转化时所遵守的规律，只是对象条件不同。

二、各规律的意义及应用注意事项

（1）动能定律

动能定理表示物体的动能与其它形式能或其它物体的能量之间的转化量度，所以，动能定理中的功为合外力的功或物体所受外力的总功，它是以物体的动能变化为主体研究对象，通过合外力做功的多少来分析说明问题的。所以在应用动能定理时，首先要选好物体的初末状态，正确表达出物体的初末动能；其次是分析物体在运动过程中都受到哪些力，其中哪些力做功，哪些力不做功，有可能还要分析是变力还是恒力，各力是做正功还是做负功，各功应如何表示。只有做到了这些才能正确利用动能定理。

（2）机械能守恒定律

机械能守恒定律表示物体只有重力做功的情况下的动能与重力势能之间的转化规律，而机械能的总量是不变的。所以，在利用机械能守恒定律时，首先要判断，物体的运动过程是否满足机械能守恒定律成立的条件，条件成立了，还要选好初末状态及重力势能的零势能面，这样才能正确表示出初末状态的机械能，才能准确的列出方程。

（3）能的转化与守恒定律

能的转化与守恒定律是一个大规律，可以说物理学中的各规律公式都是能的转化与守恒定律或直接或间接的具体表现。也就是一切物体间的能量转化或各种形势能之间的转化或转移都是要遵守能的转化与守恒定律的。此规律主要用于分析说明一些问题，而在具体解决问题时，多以它的具体表达式进行应用。

中学生只有把这些定理或定律之间的关系都理解清楚了，才能真的体会，学习这些定律的内容，才能建立物理意识，达到学习的目的，提高学习效率。

三、题例分析

1.如下图，一质量为m的小球，被以初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为h。

（1）小球的上升过程，只受重力，所以机械能守恒，以小球的抛点所在处为零势能面。

则有：■mv20＝mgh，可理解为，小球上升过程，动能全部转化为重力势能，而小球的机械能守恒。

（2）也可用动能定理：上升过程只有重力做负功，且w=-mgh，小球动能变化量：Ek=0-■mv20，所以同样有-mgh=0-■mv20，可理解为，重力做的负功等于小球动能的减少。

（3）能的转化与守恒定律可理解为，小球上升过程中除重力外没有任何其它力做功，是物体动能克服重力做功的过程，完成了动能向重力势能的转化，而小球总的能量不变。

2.如果小球上升过程中是人用手托着匀速上升的。

（1）小球上升过程除重力外还有手的弹力做功，所以机械能守恒定律不成立，也就是小球的机械能不守恒，虽然小球的动能不变，但重力势能增加。

（2）动能定理：运动过程中，有两个力做功，且有：

w=-mgh+Fh；动能改变：Ek=0；有：-mgh+Fh=0。

可理解为，外力总功为零，小球动能不变。

（3）能的转化与守恒定律可理解为，小球上升过程除重力外还有手的弹力做功，完成了人的化学能转化为小球的机械能，由于手的弹力全部用来克服重力做功，所以化学能转化为小球的重力势能。以人与小球为研究对象，能的总量是守恒的，即人减少的化学能等于小球重力势能的增加。从而还可以看出，物体机械能的改变等于物体除重力以外的其它力对其做的功。

3.如果小球在人的弹力作用下是加速上升的。

（1）同样除重力外还有弹力做功，机械能守恒定律不成立，小球的重力势能与动能都在增加。

（2）动能定理：运动过程中同样有两个力做功，且有：

w=-mgh+Fh；还有：F-mg=ma

所以，w=mah；而动能的变化：Ek=■mv2t-■mv20

有：mah=■mv2t-■mv20合外力的功等于物体动能的增量。