動能定理的基本概念
外力合力所做的功等于物體動能的變化。 這就是動能定理的內(nèi)容。 動能定理也可以表示為：該過程中各組成部分所做的功的代數(shù)和等于動能的變化。
這里的總外力是指所有外力對研究對象的合力。
動能定理的表達
動能定理的基本表達式：F合s=W=ΔEk；
動能定理的其他表達式：
∫Fds=W=ΔEk；
F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk；
盡管功是一個標量，但它有正值和負值。 最嚴格的公式是第二個公式； 最常用但有些困難的公式是第三個公式。
動能定理的來源
我們來推導(dǎo)出動能定理。 很多同學(xué)可能認為這是沒有必要的，但事實恰恰相反。
近年來，高考物理試題特別注重基礎(chǔ)知識的推導(dǎo)和應(yīng)用。 了解各個知識點之間的聯(lián)系可以幫助你更好地理解物理考點。
只有了解了心中的動能定理，知道了它的由來，才能在考試中科學(xué)地運用動能定理解決問題。 動能定理的推導(dǎo)分為以下兩步：
(1)勻速直線運動動能定理的推導(dǎo)過程
如果物體做勻速直線運動，其受力情況為F=ma；
勻速直線運動公式：2as=v2-v02； 等式兩邊同時乘以m，再除以2，有：
mas=1/2(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;
上式左邊mas=F，s=W；
因此：F結(jié)合s=W=ΔEk；
這就是勻速直線運動情況下動能定理的推導(dǎo)過程。
(2)普通直線運動模態(tài)動能定理的推導(dǎo)過程
利用微積分的思想，我們將普通的運動模式分割成非常小的運動片段（微元法的應(yīng)用；要求學(xué)生思考位移公式的推導(dǎo)過程）。
當我們的運動模式被無限劃分時，每個小段都可以被認為是一個勻加速線性運動模式（要么a>0；要么a
對于任意一段（從t=m到t=n），我們可以利用（1）中的推理過程，結(jié)合s=man=En-Em得到W=F
對于整個過程，我們有：
W合計=W1+W2+W3+……=ma1+ma2+ma3+……=(E2-E1)+(E3-E2)+(E4-E3)+……+(En-Em)+……=E結(jié)尾-E開頭
即W總是=E結(jié)束-E開始； 這就是普通直線運動模式下動能定理的推導(dǎo)過程。
在曲線運動模式下，動能定理也成立。 其推導(dǎo)過程這里不再分析。 有興趣的同學(xué)可以自己研究一下。
動能定理的意義
無論我們是研究外力做功，還是尋找物體動能的變化，除了最基本的定義之外，我們還有另外一種方法來解決。
動能定理建立了過程量（功）和狀態(tài)量（動能）之間的聯(lián)系。
當我們分析復(fù)雜的運動模式時，除了牛頓動力學(xué)之外，我們還可以利用動能定理來避免中間的復(fù)雜過程（加速等）。
動能定理與其他測試點相關(guān)
動能定理和其他知識點有太多的聯(lián)系。 例如，圓周運動問題，即從最低點到垂直平面內(nèi)一點的運動，需要借助動能定理來解決。
兩個（或三個）復(fù)雜物體在摩擦下的運動有時很難用牛頓定律來解決，但用牛頓定律+動能定理來解決往往會變得更簡單。
動能定理也會與靜電場問題結(jié)合起來，比如解決庫侖力做功的問題。 由于是變力做功，沒有辦法直接根據(jù)功的定義來求解，所以往往通過動能定理來計算。
與電磁感應(yīng)相結(jié)合，也是動能定理的常見測試題。 在這種情況下，常常研究導(dǎo)體棒的運動，常常研究導(dǎo)體棒在摩擦、安培力、外拉力作用下動能的變化。
如果仔細分析的話，你還會發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程也和動能定理非常相似，或者說它是動能定理方程在光學(xué)中的推廣。
總之，動能定理的檢驗點太靈活了高中物理的知識點總結(jié)，幾何可以結(jié)合任何一章來做命題。 因此，從機械能出發(fā)，如果任何一章遇到復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系問題，學(xué)生必須有意識地思考動能定理是否可以應(yīng)用。
使用動能定理解決問題的步驟摘要
(1)確定研究對象和研究過程。 動能定理的研究對象只能是單一物體。 如果是一個系統(tǒng)，那么系統(tǒng)中的物體之間就不可能有相對運動。 （原因是系統(tǒng)中所有內(nèi)力所做的總功此時不一定為零，還會產(chǎn)生或釋放其他形式的能量）。
(2)對研究對象進行受力分析。 （必須分析研究對象以外的物體對研究對象施加的力，包括重力）。
（3）寫出該過程中各外力共同做的功，或者分別寫出各力所做的功（注意做功的符號）。 如果研究過程中物體上的力發(fā)生變化，請寫下每個階段力所做的功。
(4)寫出物體的初動能和終動能高中物理的知識點總結(jié)，并根據(jù)動能定理求解。
應(yīng)用動能定理解決問題時的注意事項
1 動能定理中的物理表達式都是標量。 當凈外力對物體做正功時，Ek2>Ek1，物體的動能增加； 反之，Ek1>Ek2，物體的動能減小；
2、動能定理所研究的物體應(yīng)該是單個物體，也可以看作一個物體的整體系統(tǒng)。 如果它不是一個整體，那么就存在一個矛盾：分析哪個物體所受到的合外力？ 研究哪個物體的初態(tài)和終態(tài)動能？
3、動能定理的計算公式一般以地面為參考系； 每個速度均以地面為參考系（不能替代相對速度）。
4、動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動； 適用于恒力（外力之和）做功和變力做功； 力可以分段作用，也可以同時作用。 求每個力所做的功。 可以使用 的正負代數(shù)和。 這就是動能定理（相對于牛頓動力學(xué)）的優(yōu)越性。
5、動能定理的總外力是作用在物體上的所有外力的總和。 進行計算時，繪制力圖。 制定公式時不要失去力量。
動能定理與機械能守恒的區(qū)別與聯(lián)系
區(qū)別
1 動能定理的研究對象是單一對象，而機械能守恒定律的研究對象一般是多個對象組成的系統(tǒng)； 它也可以是一個對象。
2 動能定理公式 等號左邊是合外力所做的功，右邊是動能的變化； 它是工作和能量之間的聯(lián)系。 機械能守恒定律方程的左邊是一種狀態(tài)下的機械能之和，右邊是另一種狀態(tài)下的機械能之和； 這是一個能量保持不變的方程。
連接
1.無需分析具體的加速度和時間，即可研究能量變化。
2 可用于求解動能（速度）或動能的變化。
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