动能  势能  动能定理

　　教学目标：

　　理解功和能的概念，掌握动能定理，会熟练地运用动能定理解答有关问题

　　教学重点：动能定理

　　教学难点：动能定理的应用

　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

　　教学过程：

　　一、动能

　　1．动能：物体由于运动而具有的能，叫动能。其表达式为： 。

　　2．对动能的理解

　　（1）动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应．动能是标量．它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值．

　　（2）动能是相对的，它与参照物的选取密切相关．如行驶中的汽车上的物品，对汽车上的乘客，物品动能是零；但对路边的行人，物品的动能就不为零。

　　3．动能与动量的比较

　　（1）动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量，

　　＝    或     

　　（2）动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量。

　　（3）动能是标量，动量是矢量。物体的动能变化，则其动量一定变化；物体的动量变化，则其动量不一定变化。

　　（4）动能决定了物体克服一定的阻力能运动多么远；动量则决定着物体克服一定的阻力能运动多长时间。动能的变化决定于合外力对物体做多少功，动量的变化决定于合外力对物体施加的冲量。

　　（5）动能是从能量观点出发描述机械运动的，动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的。

　　二、重力势能

　　1．重力势能：物体和地球由相对位置决定的能叫重力势能，是物体和地球共有的。表达式： ，与零势能面的选取有关。

　　2．对重力势能的理解

　　（1）重力势能是物体和地球这一系统共同所有，单独一个物体谈不上具有势能．即：如果没有地球，物体谈不上有重力势能．平时说物体具有多少重力势能，是一种习惯上的简称．

　　重力势能是相对的，它随参考点的选择不同而不同，要说明物体具有多少重力势能，首先要指明参考点(即零点)．

　　（2）重力势能是标量，它没有方向．但是重力势能有正、负．此处正、负不是表示方向，而是表示比零点的能量状态高还是低．势能大于零表示比零点的能量状态高，势能小于零表示比零点的能量状态低．零点的选择不同虽对势能值表述不同，但对物理过程没有影响．即势能是相对的，势能的变化是绝对的，势能的变化与零点的选择无关．

　　（3）重力做功与重力势能

　　重力做正功，物体高度下降，重力势能降低；重力做负功，物体高度上升，重力势能升高．可以证明，重力做功与路径无关，由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定，即：WG=mg△h．所以重力做的功等于重力势能增量的负值，即WG= -△Ep= -（mgh2-mgh1）．

　　三、动能定理

　　1．动能定理的表述

　　合外力做的功等于物体动能的变化。（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。表达式为W=ΔEK

　　动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时，后一种表述比较好操作。不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。