(二).動(dòng)能定理：

1．推導(dǎo)：

設(shè)質(zhì)量為m的物體，初速度為v₁，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移s，速度增加至v₂，如圖1所示。在這個(gè)過程中，力F所做的功W=Fs。根據(jù)牛頓第二定律有F=ma，由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式，有由此可得：

W=FS= ma.=

E_k2=表示物體的末動(dòng)能，E_k1=表示物體的初動(dòng)能。

W= E_k2- E_k1說明外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化-----此即動(dòng)能定理。

2．對(duì)動(dòng)能定理的理解：

(對(duì)動(dòng)能定理的理解是一個(gè)難點(diǎn)，，老師要多舉實(shí)例幫助學(xué)生理解)

(1)動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，V為相對(duì)一參考系的速度。

(2)動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體，或者可以看成單一物體的物體系。

(3)動(dòng)能定適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用。只要求出在作用過程中各力做功的多少和正負(fù)即可。這些正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在。

(4)若物體運(yùn)動(dòng)的過程中包含幾個(gè)不同過程，應(yīng)用動(dòng)能定理，可以分段考慮，也可以全過程為一整體來處理。

3．動(dòng)能定理解題的基本思路：

(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程。

(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各力做功情況，然后求各個(gè)外力做功的代數(shù)和。

(3)明確物體在過程始末狀態(tài)的動(dòng)能E_K1和E_K2。

(4)列出動(dòng)能定理的方程W_和= E_K2- E_K1。

例題2：一物體以初速v₀豎直上拋，落回原處速度為v₁，空氣阻力不能忽略且大小不變，求物體上升的最大高度。

解析：本題必須分為上升和下降兩個(gè)過程進(jìn)行研究，而且要注意重力和阻力的功的不同特點(diǎn)，設(shè)上升的最大高度為h，空氣阻力大小為f，則：

上升過程：-mgh-fh=0-

下降過程：mgh-fh=

由上述二式解得：.

(二)進(jìn)行新課

幻燈或多媒體投影：

光滑水平面上停有兩木塊，質(zhì)量m_l＝3kg，m₂＝6kg．現(xiàn)依次用力F＝6N，F(xiàn)’＝24N分別作用在m_l、m₂上，各自牽引移動(dòng)S＝4m，分別計(jì)算力的功、木塊的加速度和末速度．(由學(xué)生自己完成下表．)

木塊	木塊的質(zhì)量 m/kg	作用力 F/N	位移 S/m	力的功 W/J	木塊的加速度 a/m.s2	末速度 　v/m.s-1	mv2/2 (kg.m2/s2)
m1	3	6	4	24	2	4	24
24	4	96	8	8	96
M2	6	6	4	24	1		24
24	4	96	4		96

從表中可以看出，對(duì)同一木塊，外力的功增加4倍，則速度增大為2倍；對(duì)不同質(zhì)量的木塊，外力對(duì)它做一樣多的功，由于質(zhì)量不同，所以速度也不同；對(duì)不同的木塊做不同的功，看不出速度的變化規(guī)律，可見，跟外力做功密切聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能單用速度來衡量。

再請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察表中數(shù)據(jù)，物體速度不僅與外力對(duì)它做功有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，我們發(fā)現(xiàn)外力的功與是相等的。

1．動(dòng)能

(1)定義：在物理學(xué)中用這個(gè)量表示物體的動(dòng)能，動(dòng)能的符號(hào)為E_k=.

(2)單位：在國際單位制中，動(dòng)能的單位是：1kg.m²/s²=1N.m=1J.

(3)動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。

(4)動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量，是針對(duì)某物體在某時(shí)刻而言。因此，動(dòng)能表達(dá)式中的v只能是瞬時(shí)速度。

例題1：質(zhì)量m=3kg的物體以v₀= 5m/s的初速度豎直上拋，經(jīng)過一段時(shí)間后，速度變?yōu)樨Q直向下的v_t=4m/s，求這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)能的變化量和重力對(duì)物體作的功。

(學(xué)生獨(dú)立分析，教師巡回指導(dǎo))

師生一起得出正確答案：

解析：動(dòng)能的變化量為=-13.5J.

物體以v₀= 5m/s的初速度豎直向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，h=(v_t²-v_o²)/2g

重力對(duì)物體作的功W=mgh=＝-13.5J.，

引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題：

重力對(duì)物體作的功與物體動(dòng)能的變化量恰好相等。

(一)引入新課：

我們?cè)诔踔袑W(xué)過，物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能．現(xiàn)在讓我們復(fù)習(xí)一下初中做過的實(shí)驗(yàn)．(演示滑塊從斜面上滑下，引導(dǎo)學(xué)生觀察。)同一滑塊從不同的高度滑下，高度越大時(shí)滑塊把木塊推得越遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功越多．讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下，同學(xué)們可以看到，質(zhì)量大的滑塊把木塊推得更遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功更多。

實(shí)驗(yàn)表明，物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大，如何定量地表示動(dòng)能?做功 對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生什么效果?本節(jié)課我們來進(jìn)行研究．

[板書]　 第四節(jié)　 動(dòng)能　 動(dòng)能定理

可改變傾角的斜面，大小不等的小木塊三塊

分析推理、講練結(jié)合，多媒體設(shè)備

3．會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題是本節(jié)課的能力培養(yǎng)點(diǎn)。

2．推導(dǎo)動(dòng)能定理是本課的難點(diǎn)。

1．正確理解動(dòng)能定理是本節(jié)課的重點(diǎn)。

4．會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，知道用動(dòng)能定理解題的步驟．

3．會(huì)進(jìn)行動(dòng)能定理的推導(dǎo)．