人教版必修二7.7《万有引力定律》WORD教案4

动能和动能定理导学案

★学习目标1、掌握动能的表达式。2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。

★学习重点 动能定理及其应用。 ★学习难点 对动能定理的理解和应用。 ★学习过程 （一）情景导入:

1、什么叫动能？单位是什么？_____________________________________________ 2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化？请举例说明_______________________ _______________________________________________________________________________3、当物体的初速度是零时，力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________ （二）新课预习: 1、动能表达式

思考：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？__________________________________________________________________________ 由此可知，使物体速度变化的根本原因是由于物体受到了力的作用而且发生了位移。 (1)探究：上节课我们通过实验猜测出功与速度变化的关系，那么，我们能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢？由动力学知识可知，力产生_________，从而使物体的______发生变化。因此可通过相应规律来研究做功与物体速度变化的关系。 目标：尝试在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式

情景：设物体的质量为m，在光滑的水平桌面上，受到与运动方向相同的恒定外力F的作用，发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。 得出功的表达式为：

思考：若此推导中，力F斜向上，能得出同样的结果吗？W怎样表示？ _________________ 它代表的是一个力的功还是所有力做功的代数和？_____________________________ (2) 质量为m的物体，以速度v运动时的动能为______________________

提出问题2：动能是矢量还是标量？_______国际单位制中，动能的单位是什么？_________ [学以致用] 1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量约为170kg，运动速度为约7km/s，它的动能是多大？______________________________

2、动能定理 请同学们写出动能定理的表达式：_______________________________

上式中各量的含义： 表示一个过程的_____动能 ，(初状态还是末状态)

表示一个过程的_____动能 。

动能定理的语言描述_____________________________________________________________ 提出问题：（1如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？结合生活实际，举例说明。 （提问：求总功的方法是什么）

（2）动能定理，我们是在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况，该怎样理解？你有这样的经验吗？

动能定理的应用范围:

动能定理的运用：（根据课本习题的思路做下面的习题，与课本数据不同，请注意哟！） 例1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程由静止开始滑跑。当位移达到l=5.8×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。（注意步骤的规范性啊！）

牛顿第二定律解法：（通过查阅预习提纲，学生可以完成这里，问题不大）

例2、一辆质量为m、速度为v0的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停了下来。试求汽车受到的阻力。(两种解法)

总结用动能定理解题的要点、步骤：（自己总结的出来吗？）

①*认真审题，弄清题意；②*通过受力分析和运动情况分析展示清楚物理情景， ③*画物体运动的示意图；④*分析已知条件，明确所求量；

⑤*选择合适的物理规律列出方程；⑥*代入数据（注意单位的统一）进行计算。及时进行反思总结，逐渐形成分析解决问题的能力

应用动能定理解题的优越性：

1、动能定理不涉及运动过程中的_______和______，用它来处理问题要比牛顿定律方便. 2、用动能定理解题，必须明确初_____动能，要分析_______及外力做的________.

3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能___；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能______。

请你利用本节知识思考回答下列几个问题，检验一下你的预习效果： 1、两个物体相比，速度大的物体一定动能大吗？____________________

2、质量是10g，以1000m/s的速度飞行的子弹，与质量是50kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比哪个动能大？

3、初动能为30J，末动能为20J，其动能变化量是10J吗？______________

4、用大小相同的两个水平力分别作用在同一物体上，一推一拉，设动摩擦因数相同，若从静止开始运动，沿水平面经过相同的位移后，物体的动能相等吗？__________________ ★5、质量为50kg的游泳运动员，从离水10m高的跳台上以4m/s的速度跳出。求：运动员起跳时作了多少功？若不计空气阻力，运动员入水时的速度是多少？若该运动员落水时的速度为13m/s，则他克服空气阻力作了多少功？ 附：诊断性测试

1.关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是( )

A.有力对物体做功，物体的动能就会变化 B.合力不做功，物体的动能就不变

C.合力做正功，物体的动能就增加 D.所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少 2.下列说法正确的是( )

A.物体所受合力为0，物体动能可能改变 B.物体所受合力不为0，动能一定改变 C.物体的动能不变，它所受合力一定为0 D.物体的动能改变，它所受合力一定不为0 3.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是（ ）

A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=4W1

4.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，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，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为 ( )

A.0 B.8 J C.16 J D.32 J

5.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则( )

A.力F对A做功较多，A的动能较大 B.力F对B做功较多，B的动能较大 C.力F对A和B做功相同，A和B的动能相同 D.力F对A和B做功相同，但A的动能较大

分段运动6.一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=2 N拉其运动5 m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10 m/s2)

7、用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦因数为μ，求木箱获得的速度？

8、质量为20g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的钢板，射穿后的速度是100m/s，子弹受到的平均阻力是多大？

9、一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kg，μ=0.1,现用水平外力F=2N拉其运动5m后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?

10、某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求： （1） 人抛球时对小球做多少功？

（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？

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