4.4動能及動能定理導(dǎo)學(xué)案

1、編號：017系列 1、2第0頁第四章機(jī)械能與能源第四節(jié)動能動能定理【課程目標(biāo)】1、理解動能定理是一種功能關(guān)系；2、掌握應(yīng)用動能定理解題的一般步驟及方法學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 理解動能的概念及動能的定義式；掌握動能定理的內(nèi)容、公式及適用條件；會用動能定理解決相關(guān)問題2. 在實(shí)際問題中應(yīng)用動能定理，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力3. 全力投入，積極思考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的價(jià)值觀重、難點(diǎn)：在實(shí)際問題中應(yīng)用動能定理課前預(yù)習(xí)案1.求合外力做的總功的兩種常用方法(1)W=2.重力做功、重力勢能的變化的乘積；物體的重力勢能大小與所選取的參考平面的位置有關(guān)：物體在（有關(guān)、無關(guān)）。課內(nèi)探究案探究點(diǎn)一：動能及動能的變

2、化問題 1：質(zhì)量一定的物體（）A.速度發(fā)生變化時(shí)其動能一定變化速度發(fā)生變化時(shí)其動能不一定變化AafKI MUi!art2019-2019 咼班級：物理必修一導(dǎo)學(xué)案小組：編制人：鐘貴林 審核人：領(lǐng)導(dǎo)簽字:姓名：組內(nèi)評價(jià)：(2) W=物體的重力勢能 Ep=參考平面的上方，Ep0;物體在參考平面的下方,Ep0;物體在參考平面的上,Ep0 。勢能的正負(fù)表示勢能的大??；勢能是相互作用的系統(tǒng)共有。物體重力勢能的變化只由力做功決定：即力做功等于重力勢能;寫成表達(dá)式為。物體從處運(yùn)動到處，重力做正功，重力勢能;物體從 _處運(yùn)動到 _處，重力做負(fù)功，重力勢能。重力勢能的變化與參考平面的選取3.動能：物體由于而具有

3、的能量與物體的乘積的半 ;表達(dá)式:E=;單位：與功的單位相同，國際單位為眩戸曰付號疋4.合外力做功和物體動能變化的關(guān)系一動能定理:內(nèi)達(dá)式 W=。（W 是合力做的功，m 是物體質(zhì)量,V1、V2是物體初、末速度）我的疑問：請將預(yù)習(xí)中不能解決的問題寫在方框內(nèi)編號：017系列 1、2第1頁C.速度不變時(shí)其動能一定不變.物體動能的變化等于初動能與末動能之差第2頁針對訓(xùn)練 1、下列說法不正確的是（）A. 動能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，由物體的質(zhì)量和該狀態(tài)下物體的瞬時(shí)速度共同決定B. 對不同的參考系，同一物體的瞬時(shí)速度有不同值，所以物體的動能具有相對性C. 4kg的小球以2m/s的速率豎直落在水平地上,又以1m

4、/s的速率反彈.此過程中物體動能變化 6JD.質(zhì)量 2kg 的物體，做速度為 2m/s 的勻速圓周運(yùn)動，物體保持4J 的動能不變探究點(diǎn)二：動能定理問題 2：推導(dǎo)動能定理已知質(zhì)量為m的物體在沿運(yùn)動方向的合外力 F （設(shè)為恒力）作用下發(fā)生x位移，速度由 vi增大到 V2,則:由功的定義知，合外力F 做功 W=_初動能氐=,末動能 E2= _動能的變化 A Ek=E0 , Ek2Eki，動能增加針對訓(xùn)練 3、質(zhì)量不變的物體速度由 18m/s 減小到 12m/s，動能變化為AEki,合外力做功 W;速度由 12m/s 再減小到 6m/s，動能變化為A氐，合外力做功 W。下列式子正確的是（）探究點(diǎn)三：動

5、能定理的簡單應(yīng)用問題 3:如圖所示，一固定不動的光滑斜面傾角為二，高為 h一物體從斜面的頂端由靜止開始滑下，求物體滑到底端時(shí)速度的大??？（用牛頓第二定律及動能定理兩種方法解該題）針對訓(xùn)練 4.、物體從距沙坑表面 H 高處開始做自由落體運(yùn)動，最后靜止在距沙坑表面下方 求沙子對物體的阻力大小與物體重力大小的比值。針對訓(xùn)練 5、如圖所示，質(zhì)量 m=5kg 物體在距離水平面 A0=3n 高處由 A 點(diǎn)靜止沿 AB 曲面開始下滑，然后滑到與曲面連接的水平面上，最后靜止在C 點(diǎn)，BC=3.5m,若運(yùn)動員與水平面的動摩擦因數(shù)為0.4，求:（1）運(yùn)動員在滑下曲面過程中摩擦力所做功？（2）物體在 B 處的速率探

6、究點(diǎn)四：動能定理的典型應(yīng)用問題 4.：如圖，質(zhì)量為 m = 2 kg 的小球，從固定的半徑為R= 0.5 m 的半圓形槽的邊緣 A 點(diǎn)沿內(nèi)表面由靜止開始下滑，到達(dá)最低點(diǎn) B 時(shí)速度為 v= 2 m/s，小球繼續(xù)運(yùn)動到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)C （C 點(diǎn)未畫出），2C.若合外力做負(fù)功，則WEki,速度增大D.若合外力不做功，則W= 0, E2= Eki,動能不變，速度不變可得:2”A. Wi=WAEki=AEk2B. WiAEkiW2WA氐A(chǔ)Ek2D. Wi=A EiW2=AEk2CBOh 深處。m第3頁g=10 m/s .在弧 BC 段阻力對小球做的功為 Wf（A. Wf=6JB. Wf=- 6 J C.

7、 Wf-6J第4頁針對訓(xùn)練 6、如圖，質(zhì)量為 m 的小球用長 L 的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置。用水平拉力F 緩慢地拉將小球拉到細(xì)線與豎直方向成B角的位置。在此過程中，（1）重力做的功是多少？ （ 2）拉力 F 做的功是多少？針對訓(xùn)練 7、人在水平面上拉著跨過光滑定滑輪的細(xì)繩的一端向右以v=0.2m/s 的速度勻速前進(jìn)，質(zhì)量的物體被豎直吊起。 人在 A 點(diǎn)時(shí)繩與水平方向夾角為60;到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)，繩與水平方向成 30角，AB 間距 g=10m/s.這一過程中人對繩的拉力做了多少功？（結(jié)果可用根號表示）問題 5: 一質(zhì)量為 m 的小球拴在細(xì)繩的一端，另一端用大小為 Fi的拉力拉住，小球在光滑水平桌

8、面上做半徑為Ri的勻速圓周運(yùn)動，今將拉力的大小改為F2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，但半徑增大為甩，小球運(yùn)動的半徑由 R 變?yōu)镽a過程中拉力對小球做的功多大？針對訓(xùn)練 8、質(zhì)量為 M 的內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R 的圓形軌道，放在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為-m 的光滑小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在細(xì)管里做圓周運(yùn)動。求：（1）若小球過管道最低點(diǎn)時(shí)，球速為2, gR，小球能否到達(dá)管道最高點(diǎn)？（2）若小球過管道最高點(diǎn)時(shí)，管道剛好不離開地面，則當(dāng)小球過管道最低點(diǎn)時(shí)對管道壓力多大？問題 6.某校舉行遙控電動賽車比賽比賽路徑如圖所示，電動賽車從起點(diǎn)A 從靜止出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)鉀 aL=10m 后，由 B 點(diǎn)進(jìn)入半徑

9、為 R=0.32m 的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)向右在光滑平直軌道上運(yùn)動到穴C 點(diǎn)，并能越過壕溝.已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率 P=L5 W 工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為 0.3 N .圖中 h=l.25 m , s=1.5m 問：要使賽車完成比賽，電動機(jī)至少工作多長時(shí)間？（取g=10 m/s2）針對訓(xùn)練 9. 一輛質(zhì)量為 m=2X 103kg 的機(jī)車，發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為80kw，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的 0.1 倍。若汽車從靜止開始先勻加速運(yùn)動，加速度為a=1m/s2。達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。A試求廠 f（1 ）汽車勻加速運(yùn)動結(jié)束時(shí)的速度大?。唬?）當(dāng)速度為 5m/s 時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率（3） 當(dāng)汽車的速度為 32m/s 時(shí)的加速度大?。唬?）汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間針對訓(xùn)練 10.游樂節(jié)目中，選手借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上。該過程簡化為如圖，選手是質(zhì)量m=60 kg 的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住細(xì)繩由靜止開始擺動，此時(shí)繩與豎直方向夾角a= 53,繩的懸掛點(diǎn) O 距水面的高度為 H= 3 m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，