人教版物理（中職）類 2.2《動能 動能定理》 導(dǎo)學(xué)案（無答案）

第2節(jié)《動能動能定理》課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單基礎(chǔ)層次（A層次)一、學(xué)習(xí)目標1、了解動能的定義,掌握動能的計算公式，并能根據(jù)公式計算物體的動能。2、掌握動能定理，并能應(yīng)用動能定理進行簡單的計算（主要掌握做正功的情形）。二、學(xué)習(xí)過程：任務(wù)1：物體的動能1、物體由于________＿___＿_________叫做動能。２、物體的動能等于物體的_＿_____＿＿_＿_與__＿____＿____乘積的一半。用符號_＿_＿＿_表示動能，其公式為＿___＿＿____＿__________＿＿___。3、認真看書Ｐ58例1。任務(wù)２：動能定理1、____＿_＿＿_＿_________＿_＿＿______＿_＿__________________＿,這個結(jié)論叫做動能定理。2、動能定理的公式＿＿____＿＿_＿_＿_＿__＿___＿＿＿＿________＿____。例題：一物體的質(zhì)量為10ｋg,初速度為１0ｍ/s,末速度為20m解：根據(jù)動能定理:三、檢測反饋１、一輛小汽車的質(zhì)量為1噸,請分別算出其速度為３6kｍ/h2、一物體的質(zhì)量為10kg,在10N的恒力作用下,速度為1０m/ｓ提高到20m/s，求在這一變化過程中應(yīng)用層次(B層次）一、學(xué)習(xí)目標(在Ａ層次的基礎(chǔ)上增加）１、理解能的概念２、理解功和能的關(guān)系3、理解動能定理，能靈活應(yīng)用動能定理解決實際問題。二、學(xué)習(xí)過程:任務(wù)１：能的概念上堂課我們學(xué)習(xí)了物體對外做功的問題，不知同學(xué)們有沒有注意到:不是所有的物體、任何時候都能對外做功的。比如：(1）停止的汽車不能推動前面的木塊，對木塊做功,而行駛的汽車能。(２)鐵錘直接放在木樁上，不能對木樁做功,而將錘掄起一定高度后能。(3）流動的河水能帶動葉輪做功，而靜止在水缸里的水則不能。(4）拉開的弓能將箭射出去(即對箭做功)，而未拉的弓則不能。因此,人們規(guī)定__＿____＿__________＿__＿＿_____＿＿＿_＿__＿____，我們就說這個物體具有能。任務(wù)2:功與能的關(guān)系1、狀態(tài)量與過程量狀態(tài)量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的HYPERLINK\t"＿ｂlank"物理量；過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的HYPERLINK物理量。過程量與時間相對應(yīng)，狀態(tài)量與時刻相對應(yīng)。比如:(1）甲容器中有10L水,乙容器中有2L的水，這里的“10L”“2L”都是狀態(tài)量，表示每個容器在某一時刻含有水的多少。從甲容器中移3L水到乙容器中，這“移水”是一個過程,這里的“３L”是過程量。移水后,甲容器里有7L水，乙容器中有5Ｌ水，這里的“7L”“5L(2）水壺里的水原來的溫度為10℃，通過加熱升高了80℃，變成９０℃。這里的“10℃”、“9０℃”分別表示加熱前后的兩個狀態(tài),是狀態(tài)量;而加熱是過程（3)小明，原來身高為1６0cｍ，一年后的身高為170ｃｍ,一年內(nèi)長高了10ｃｍ。這里面____＿_和_＿_＿__＿＿＿是狀態(tài)量，___＿_同樣的道理:物體擁有的能是一個狀態(tài)（與某一時刻相對應(yīng))，因此能是一個狀態(tài)量;而做功需要一個過程(與某一段時間相對應(yīng)),因此功是一個過程量。2、做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程比如：（1)內(nèi)燃機通過膨脹推動活塞對外做功，這一做功的過程將燃油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。(2)運動物體通過摩擦力做功，機械能減小,轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，使溫度升高。（3)擲鉛球手對鉛球做功的過程，實際上是將體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球的動能的過程。（4)水流通過沖擊發(fā)電機葉輪做功,將機械能轉(zhuǎn)化為電能。3、功是能量轉(zhuǎn)化的量度我們再來以兩個例子討論“過程量與狀態(tài)量”之間的數(shù)量關(guān)系。（1)你原來袋子里有5０元錢，我原來袋子里有100元錢，我給你20元,你的錢多了20元變成70元,我的錢少了20元,變成了80元。這一過程實際上是我的錢轉(zhuǎn)化為你的錢的過程，轉(zhuǎn)化了多少,就等于我給你錢的數(shù)目。（2）甲容器中有10L水，乙容器中有2Ｌ的水，從甲容器中移3同樣的道理，做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,即由甲種形式的能轉(zhuǎn)化為乙種形式的能,轉(zhuǎn)化了多少，就等于做功的多少。舉例:擲鉛球手對鉛球做功的過程，實際上是將體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球的動能的過程。轉(zhuǎn)化了多少？就等于手對鉛球做功的多少。結(jié)論：功是能量轉(zhuǎn)化的量度例如：一顆子彈,原來的機械能是90０0J，在穿過一木板時,阻力對子彈所做的功為8000Ｊ。這一阻力做功的過程就是將子彈的機械能轉(zhuǎn)化為子彈和木板內(nèi)能的過程(使子彈的機械能減小，使子彈和木板的溫度升高),根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度可知：子彈的機械能減小量就等于阻力對子彈所做的功，即由9000J變?yōu)?０00J,同時子彈和木板的內(nèi)能的增加量之和也是80０0J。任務(wù)3:理解動能定理由公式可知１、若合外力方向與物體運動方向相同時，F(xiàn)、Ｓ方向一致,合外力對物體做____＿功,即W______零（填“大于”、“小于”或“等于”,下面相同）。因為合外力方向與物體運動方向相同，所以加速度為_＿_＿＿＿＿_(填“正”或“負”或“零”,下面相同)，物體做加速運動,即_＿＿_＿(填“大于”、“小于”或“等于”,下面相同),物體動能＿___________(填“增加”、“減小”或“不變”,下面相同）。2、若合外力方向與物體運動方向相反時，F(xiàn)、S方向相反,合外力對物體做_＿__＿功，（即物體克服阻力做功,又稱物體對外做功）W_＿____零。因為合外力方向與物體運動方向相反,所以加速度為__＿＿＿＿__，物體做減速運動,即___＿_，物體動能__＿__＿_____＿。3、若合外力等于0，合外力對物體做＿____功，即W__＿___零。因為合外力為零,所以加速度為_______,物體做勻速直線運動,即___＿＿，物體動能_＿＿_________。4、運用動能定理解決實際問題比用牛頓第二定律方便（①它只需要考慮初狀態(tài)和末狀態(tài),無需考慮過程,②它不但能解決恒力做功的問題,還能解決變力做功的問題)。例題：一物體的質(zhì)量為1０kg，初速度為２0ｍ/ｓ，在阻力的作用下做勻減速運動,經(jīng)過１0s后速度為10m解：根據(jù)動能定理:分析:如果用牛頓第二定律及運動學(xué)公式解（1）先要求加速度(2）再求合力(３)求位移(４)最后求功顯然，用牛頓第二定律及運動學(xué)公式解題時,比用動能定理解要復(fù)雜得多。另外，本題是做勻變速直線運動的情況,可以用運動學(xué)公式及牛頓第二定律解題，如果在整個過程中,力在發(fā)生變化，即物體就不做勻變速運動,就不能用運動學(xué)公式及牛頓第二定律解題。但只要知道初速度和末速度，不管做不做勻變速運動,都可能用動能定理解。三、檢測反饋1、一位同學(xué)擲鉛球,鉛球的質(zhì)量為５ｋg。當(dāng)該同學(xué)握著鉛球準備投擲時,鉛球為靜止,此時鉛球的動能為___＿___＿＿_;擲鉛球的過程,實際上是該同學(xué)對鉛球做功的過程,而做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，在這一過程中，通過做功,把同學(xué)體內(nèi)的_＿＿_＿_能轉(zhuǎn)化為鉛球的_＿_＿＿____能;鉛球出手時的速度為5m／s，此時鉛球的動能為＿_＿________J；根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度可知,該同學(xué)對鉛球做了_＿___＿___J的功,即做功使鉛球的動能增大了__________J,同學(xué)體內(nèi)的化學(xué)能必然減少了＿＿＿________＿J2、質(zhì)量是1５0g的子彈,以300ｍ/s的速度水平射入厚度為10cm的鋼板，射出時速度是100m／拓展層次（C層次）一、學(xué)習(xí)目標（在A、B兩層次的基礎(chǔ)上增加）１、理解動能公式的推導(dǎo)２、理解動能定理公式的推導(dǎo)二、學(xué)習(xí)過程：任務(wù)1：動能公式的推導(dǎo)一個物體的質(zhì)量為m,在恒力F的作用下,從靜止開始運動，經(jīng)過一段位移后的速度為V,求速度為ｖ時該物體的動能?！蓜幽艿亩x可知,物體不運動,則物體沒有動能,即靜止的物體動能為零。▲由上面講的“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”可知:靜止的物體獲得的動能,就等于外力對該物體所做的功。即W=Ek-0=Ek(類比：原來你袋子里沒有錢，現(xiàn)在我給了你5元錢，那么，你袋子里擁有的錢，就等于我給你的錢,即5元錢。也就是說，要知道你現(xiàn)在擁有的錢,只要知道我給了你多少錢就可以了）因此，只要算出對物體做了多少功，就可以知道做功后物體的動能▲在這個過程中，力對物體所做的功w=Fｓ根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ｍa根據(jù)運動學(xué)公式代入Ｗ=Fs得Ｗ＝Fs=ｍa＊由此可知=任務(wù)２：動能定理的推導(dǎo)質(zhì)量為m的物體，初速度為Ｖ1，在水平方向上受到與V1同向的合力Ｆ的作用，經(jīng)