7.7【動能及動能定理】導(dǎo)學(xué)案

1、高一物理7.7動能和動能定理導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】.進(jìn)一步理解動能的概念，掌握動能的計(jì)算式.結(jié)合教學(xué)，進(jìn)行探索研究和科學(xué)思維能力的訓(xùn)練.理解動能定理確實(shí)切含義，應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題.【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】理解動能的概念，應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】動能定理的表達(dá)式的推導(dǎo)新課探究：復(fù)習(xí)提問：功與速度變化的關(guān)系如何?一、動能：1、概念:物體由于1、概念:物體由于而具有的能叫做動能.物體的動能與物體的和 有關(guān)。2、表達(dá)式：Ek=;說明：單位： ，符號： ; 1kg m2/s2=lN m=lj動能是 量：動能 于或 于零，且其大小與速度方向關(guān)。動能是 量，表達(dá)式中，v應(yīng)為對應(yīng) 的 速度；動能大小與參考

2、系的選擇有關(guān)。一般表達(dá)式中的速度v是對 的速度。3、動能的變化(也叫動能的3、動能的變化(也叫動能的(1)表達(dá)式：AEk=Ek2-Ek1 (及對應(yīng)過程的 動能減去 動能的差值)(2)說明：加速中A Ek 0；減速中A Ek 0二、動能定理：1、推導(dǎo)：2、內(nèi)容：力對物體所做的功，等于物體動能的表達(dá)式為：3、說明：動能定理雖然是在物體受到恒力作用且物體做直線運(yùn)動的情況下推導(dǎo)出來的，但它同樣適用于 力做功的情況，還適用于物體做 線運(yùn)動的情 況.動能定理中的功應(yīng)包括對應(yīng)過程內(nèi)的一切外力的功，而且在某一過程中，各力的 功可以是同時(shí)的，也可以是不同階段的。（求總功的方法） 動能定理的優(yōu)點(diǎn)是不必追究全過程的

3、運(yùn)動性質(zhì)和狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，只需考慮對應(yīng) 過程中的外力做的總功和動能變化。（動能定理的缺點(diǎn)是無法表達(dá)對應(yīng)過程中某一瞬間的動力學(xué)關(guān)系，如過山車通過最 高點(diǎn)的臨界情況分析）運(yùn)用動能定理列式求解的方法，有分段列式法和全程列式法。物體運(yùn)動有幾個(gè)過 程時(shí)，對全程列式比擬簡單.對全程列式時(shí)，關(guān)鍵是分清整個(gè)過程有哪些力做功和各 力做功對應(yīng)的位移，并確定初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動能。4、用動能定理解題的步驟確定研究對象及所研究的物理過程;分析物體的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，做正功還是做負(fù)功，進(jìn)而明確合外 力的功;確定始、末狀態(tài)的動能。（未知量用符號表示）；根據(jù)動能定理列方程；求解方程、分析結(jié)果?！镜湫屠}探究】

4、例1.如下圖，將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面H=2m高處由靜 止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處，不計(jì)空氣阻力， 求泥對石頭的平均阻力。（gKlOm/s2）例2、一列車的質(zhì)量是5義IO,他，在平直的軌道上以額定功率3000AW加速行駛, 當(dāng)速度由10m/s加速到可能到達(dá)的最大速率30M 時(shí)，共用了 3加力，那么在這段時(shí)間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？（假設(shè)地面及空氣給汽車的阻力為恒力）例3、質(zhì)量為m的物體在水平地面上以一定的初速度滑行，假設(shè)物體與地面之間的動 摩擦因數(shù)為口，在開始階段受到與初速同方向的水平推力叫作用前進(jìn)S1位移，接著 以同方向的水平推力F2作用進(jìn)S2位移，然后撤除外力，

5、物體再前進(jìn)S3位移后停止。 求物體的初速度及。.質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下，從靜止開始做直線運(yùn)動，那么質(zhì)點(diǎn)的動能（）A.與它通過的位移成正比B.與它通過位移的平方成正比C.與它運(yùn)動的時(shí)間成正比D.與它運(yùn)動時(shí)間的平方成正比.質(zhì)量m = 2kg的滑塊，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起作 用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴摇⒋笮?m/s,那么在這段時(shí)間內(nèi)水平力做功為（）A. 0 B. 8J C. 16JD. 20J.質(zhì)量為m的跳水運(yùn)發(fā)動，從離地面高h(yuǎn)的跳臺上以速度v斜向上跳起，跳起高度離跳臺為H,最后以速度匕進(jìn)入水中，不計(jì)空氣阻力，那么運(yùn)發(fā)動起跳時(shí)所做的功( )B.

6、B. mgh C. mgh + mgHB. mgh C. mgh + mgHA 1B. mgh C. mgh + mgH2.某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s （glOm/?）,那么以下那么以下說法正確的選項(xiàng)是（ A.手對物體做功12J C.合外力做功12JB.合外力做功2JD.物體克服重力做功10JB.質(zhì)量小的物體滑行距離大D.它們克服摩擦力所做的功一樣多B.質(zhì)量小的物體滑行距離大D.它們克服摩擦力所做的功一樣多那么（ ）A.質(zhì)量大的物體滑行距離大C.它們滑行的距離一樣大 【課外拓展】.在水平面上有一質(zhì)量為M的物體，受到水平力F的作用從靜止開始運(yùn)動，通過距 離s

7、撤去力F,這以后又通過距離S停止下來，那么在這個(gè)過程中（）A.它所受的摩擦力大小為FB.它所受的摩擦力大小為F/2C.C.力F對物體做的功為FsC.力C.力F對物體做的功為FsD.力F對物體做的功為零7、在離地面一定高度處，以相同的動能，向各個(gè)方向拋出多個(gè)質(zhì)量相同的小球，忽略空氣阻力。這些小球到達(dá)地面時(shí)，有相同的（A.動能 B.速度 C.速率 D.位移 8、甲、乙、丙三個(gè)物體具有相同的動能，甲的質(zhì)量最大，丙的最小，要使它們在相同的距離內(nèi)停止，假設(shè)作用在物體上的合力為恒力，那么合力（）A.甲的最大B.丙的最大C.都一樣大D.取決于它們的速度如果子彈速度為2v,子彈穿透木 ）D、1塊9、速度為v的

8、子彈，恰可穿透一固定著的木板, 板的阻力視為不變，那么可穿透同樣的木板（A、2塊 B、3塊C、4如果子彈速度為2v,子彈穿透木 ）D、1塊慢地將物體沿斜面從底端拉到頂端，拉力所做的功為11、質(zhì)量為m的滑塊與傾角為6的斜面間的動摩擦因數(shù)為，UtanGf斜面底端有一個(gè)和斜面垂直放置的彈性擋板,滑塊滑到底端與它碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，如圖 所示.假設(shè)滑塊從斜面上高為h處以速度%開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：（1）滑塊最終停在何處？ （2）滑塊在斜面上滑行的總路程是多少?高一物理7. 7動能和動能定理導(dǎo)學(xué)案 參考答案例1、 解析：設(shè)泥對石頭的平均阻力Ff,全過程應(yīng)用動能定理得:mg(H + h)-F

9、fh = Omg(H + h)-Ffh = Of 所以工.二華(H + 0 = 2x1Ox(2 + O.O5)n = 82ON0.05例2解析 確定研究對象為水平面上的汽車;ee IQm/se IQm/s面給的牽引力（靜摩擦力）；地面滾汽車受到重力、地面的支持力、地e IQm/s面給的牽引力（靜摩擦力）；地面滾動摩擦力及空氣給的滑動摩擦阻力總計(jì)為/ （如下圖）;地面給的牽引力對汽車做正功（但為變力做功）；阻力f對汽車做負(fù)功，其余力均 不做功;汽車的速度由10m/s增加到30m/s；根據(jù) 3 總=m/2mv；/2 列方程為 Pt-fs=m（v；-v：）/2 當(dāng)列車到達(dá)最大速率時(shí)以勻速行駛，/=P

10、/ =1X1O A A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。根據(jù) 3 總=m/2mv；/2 列方程為 Pt-fs=m（v；-v：）/2 當(dāng)列車到達(dá)最大速率時(shí)以勻速行駛，/=P/ =1X1O A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。 3.AD 4.ABD解析：根據(jù)動能定理，卬總=七+% =!相聲o,% A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。3.AD4.ABD解析：根據(jù)動能定理，卬總=七+% =

11、!相聲o,% =-mgh = -lxOxJ = -OJ , Ek =-mv2 =2）,所以啊=121,答案為 ABD。5.BD解析：根據(jù)動能定理，-加8 = 0-練，因?yàn)椤u相同，所以m小，x大。 【課外拓展】 BC解析：全過程應(yīng)用動能定理FS-Ffx2S=0，所以答案BC 。拓展 涉及機(jī)車功率問題時(shí)，首先要區(qū)別是牽引力不變還是牽引力做功的功率不變, 即要確定機(jī)車的運(yùn)動模式，不同的模式，其運(yùn)動規(guī)律是不同的，本例中由于列車功 率不變，列車在做變加速度運(yùn)動，因此不滿足勻變速運(yùn)動規(guī)律。此題的常見錯(cuò)誤是 認(rèn)為列車的牽引力是恒力，從而應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，在根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式 求出列車運(yùn)動的位移。或利

12、用平均速度公式來計(jì)算位移。例3、解析 此題有三個(gè)物理過程，考慮到物體的受力情況，力的做功情況很清晰, 可以應(yīng)用全過程的動能定理。*和F2均為動力做功，滑動摩擦力口 mg為阻力做負(fù)功,各力做功的代數(shù)和等于物體動能的變化FS+F2s2 - 儂+S2+S3) =0-9%2/2解得：%=，解得：%=，解得：%=，2g解得：%=，2g6 +s2 +邑)一 -2F2s2【鞏固練習(xí)】1.AD1.AD解析：根據(jù)動能定理,1.AD解析：根據(jù)動能定理,1.AD解析：根據(jù)動能定理,二九二八（總所以答案為AD。. AC解析：根據(jù)動能定理：2的=工相學(xué)-又因?yàn)榻欣?11相同，所以物體落 地時(shí)具有相同的動能和速率，即答案AC.C解析：根據(jù)動能定理：-FS = O-5長，因?yàn)镾,琮相同，所以F相同。答案C9.C解析：設(shè)木塊的厚度為d,根據(jù)動能定理:初速度為u時(shí)，有汽/ = 0-工機(jī)/ ,2初速度為2V時(shí)，-F5 = 0-m(2v)2,所以s = 4d,即答案C。2mgh 解析：設(shè)