高中物理第七章機(jī)械能守恒定律第7節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理學(xué)案新人教必修.docx

7.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1建立和理解動(dòng)能的概念，推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式2理解動(dòng)能定理的確切含義，應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題3培養(yǎng)演繹推理、科學(xué)思維和主動(dòng)探究的能力和品質(zhì)【重點(diǎn)難點(diǎn)】動(dòng)能概念的建立；動(dòng)能定理及其應(yīng)用【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，體會(huì)動(dòng)能的物理意義，體會(huì)合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系?！局R(shí)鏈接】1.關(guān)于重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能分別是通過(guò)研究哪個(gè)力做功而得到了它們的定量表達(dá)式？2.在必修一中我們學(xué)習(xí)了一條動(dòng)力學(xué)規(guī)律是什么？應(yīng)用它結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理動(dòng)力學(xué)問題一般只能解決哪類問題？【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】回憶：初中我們?cè)鴮?duì)動(dòng)能這一概念有簡(jiǎn)單、定性的了解，知道物體_而具有的能叫動(dòng)能，那么，物體的動(dòng)能跟什么因素有關(guān)系呢?1.實(shí)驗(yàn)研究下圖是初中課本上的探究物體動(dòng)能與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理圖，請(qǐng)思考：本實(shí)驗(yàn)采用了_ ， _；實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_。設(shè)疑：那么，物體的動(dòng)能跟它們有什么定量關(guān)系呢?2.理論探究完成下列填空：用m、 v1 、v2三個(gè)量表示出以下三種情形中力對(duì)物體所做的功。問題情景1：質(zhì)量為m 的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F 的作用下沿光滑的水平面發(fā)生一段位移l ，速度從v1 增加到v2。WF = Fl = _ = _=_=_問題情景2：質(zhì)量為m 的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下發(fā)生一段位移l ，速度從v1 減小到v2。Wf = -Ff l =_=_=_=_問題情景3：質(zhì)量為m 的物體在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了一段位移l ，受到的摩擦力為Ff ，速度從v1 變?yōu)関2。W合=Fl-Ff l =_=_=_=_引導(dǎo)：從W= 這個(gè)式子可以看出，“”很可能是一個(gè)具有特殊意義的物理量，也就是說(shuō)，它可能就是_。因?yàn)椋海?） （2） （3） 一、動(dòng)能1概念：物體由于運(yùn)動(dòng)所具有的能稱為_2.表達(dá)式：_ 3.單位：_，符號(hào)_4.動(dòng)能是_（“標(biāo)量”或“矢量”）課堂訓(xùn)練1.質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量60kg、以10m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大？ 反思：通過(guò)上面的計(jì)算，你覺得哪個(gè)因素對(duì)物體的動(dòng)能影響大？2.關(guān)于動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是A、運(yùn)動(dòng)物體所具有的能叫做動(dòng)能B、動(dòng)能在國(guó)際單位中的單位是焦（J）C、動(dòng)能是標(biāo)量，不可能為負(fù)值D、動(dòng)能是狀態(tài)量思考：動(dòng)能具有相對(duì)性嗎？二、動(dòng)能定理1.推導(dǎo)：（1）上面的三種問題情景都是針對(duì) 力作用下的 運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)研究的；（2）對(duì)于這三種問題情景的推導(dǎo)過(guò)程能否統(tǒng)一？2.內(nèi)容：（1）有了動(dòng)能的表達(dá)式后，前面我們推出的W,就可以寫成 ，請(qǐng)你用文字表述一下（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。3.思考： 剛才我們推導(dǎo)出來(lái)的動(dòng)能定理，是物體在受恒力作用且做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下推出的，動(dòng)能定理能否也可以應(yīng)用于變力做功、曲線運(yùn)動(dòng)的情況？如果不能，請(qǐng)說(shuō)明理由；如果能，你可以提供什么依據(jù)？4.理解：有比較才有鑒別，溫故而知新。請(qǐng)完成下列表格：規(guī)律牛頓第二定律動(dòng)能定理研究對(duì)象某一物體在某一時(shí)刻F合=ma標(biāo)矢性矢量式因果性力是產(chǎn)生加速度的原因三、例題分析例題： 一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103 kg ，起飛過(guò)程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s 。在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力F。法一：（牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式） 法二：（動(dòng)能定理）四、鞏固練習(xí)1. 據(jù)報(bào)載，第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國(guó)飛行員在2000m高空飛行時(shí)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)玻璃窗邊一小昆蟲在游動(dòng)，他順手抓過(guò)來(lái)一看，??！竟然是一顆德國(guó)子彈，飛行員能抓到子彈，是因?yàn)椋?） A.飛行員的反應(yīng)快 B.子彈與飛機(jī)同方向飛行，且飛行速度接近，子彈相對(duì)于飛行員的動(dòng)能很小 C.子彈已經(jīng)飛得沒勁了，快要落在地上了 D.飛行員的手掌有勁 2.預(yù)防鳥撞飛機(jī)是世界航空界的一大難題。為解決這一棘手問題，空軍各機(jī)場(chǎng)都成立了專業(yè)驅(qū)鳥隊(duì)，采用強(qiáng)聲驅(qū)鳥、設(shè)網(wǎng)攔鳥、獵槍驅(qū)趕和鳥情預(yù)報(bào)等方法手段驅(qū)鳥，確保飛行安全。據(jù)悉，目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家均運(yùn)用雷達(dá)進(jìn)行鳥情探測(cè)預(yù)警。 為什么鳥對(duì)飛機(jī)會(huì)造成威脅？3.在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，小球著地時(shí)速度大小為（ ）