第7.7《动能和动能定理》导学案 班级 组名 姓名 【学习目标】 1.知道动能的符号、单位、表达式,会应用动能的表达式计算物体的动能。 2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义,理解 做功的过程就是能量发生转化或转移的过程。(重点、难点) 3.知道动能定理适用于变力做功与曲线运动的情景并能进行相应计算,领会应用动能定 理解题的思路、步骤、优越性。(重点) 【学法指导】 1.用理论推导方法探索物理规律 2.运用比较学习法对动能定理与牛顿运动解题进行比较,正确选择物理规律解决问题。 【知识链接】 1.求总功的两种方法:(1)W8=W+W2+形+ (2)W8=F合 I cos a ?如果物体受到的力中有变力,或者物体做曲线运动,你将选第种方法求总功。 2.我们了解某种能量一贯的思想:物体的变化与相关联的思想 两个功能关系:(1)重力做功与重力势能变化的关系:WG=_(WG>0,E WG<0,EpEP2)(2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性 势能 弹力做负功,弹性势能 4.通过实验探究,我们了解了做功与速度变化的关系,即W∝。 【学习过程】 基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗 动能 1.定义:物体由于而具有的能。 2.表达式 3.单位:国际单位为 4.物理量特点:(1)具有瞬时性,是(填“状态”或“过程”)量:(2)是(填 矢 或“标”)量;(3)具有相对性,与参考系的选择(填“有”或“无”)关,一般是指相 对于地面的动能 、动能定理 1.物理情景:如图所示,质量为m的物体,在与运动方向相 同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由U1增加到U2。试推 导此过程中力F做的功W与物体速度关系的表达式 ?物体受到个力作用而做 (填“匀变速”或“非匀变速”)直线运动 2.推导过程: 对物体,由 得
- 1 - 第 7.7《动能和动能定理》导学案 班级: 组名: 姓名: 【学习目标】 1.知道动能的符号、单位、表达式,会应用动能的表达式计算物体的动能。 2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义,理解 做功的过程就是能量发生转化或转移的过程。(重点、难点) 3.知道动能定理适用于变力做功与曲线运动的情景并能进行相应计算,领会应用动能定 理解题的思路、步骤、优越性。(重点) 【学法指导】 1.用理论推导方法探索物理规律; 2.运用比较学习法对动能定理与牛顿运动解题进行比较,正确选择物理规律解决问题。 【知识链接】 1.求总功的两种方法:(1) W总 = W1 +W2 +W3 + (2) W总 = F合l cos ?如果物体受到的力中有变力,或者物体做曲线运动,你将选第 种方法求总功。 2.我们了解某种能量一贯的思想:物体 的变化与 相关联的思想。 3.两个功能关系:(1)重力做功与重力势能变化的关系: WG = ( WG 0,EP1 EP2 ; WG 0, EP1 EP2 ) (2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性 势能 ;弹力做负功,弹性势能 。 4.通过实验探究,我们了解了做功与速度变化的关系,即 W 。 【学习过程】 基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗 一、动能 1.定义:物体由于 而具有的能。 2.表达式: 3.单位:国际单位为 ,1J= = 4.物理量特点:(1)具有瞬时性,是 (填“状态”或“过程”)量;(2)是 (填 “矢” 或“标”)量;(3)具有相对性,与参考系的选择 (填“有”或“无”)关,一般是指相 对于地面..的动能。 二、动能定理 1.物理情景:如图所示,质量为m的物体,在与运动方向相 同的恒力..F 的作用下发生一段位移 l,速度由 1 增加到 2 。试推 导此过程中力 F 做的功 W 与物体速度关系的表达式。 ?物体受到 个力作用而做 (填“匀变速”或“非匀变速”)直线运动。 2.推导过程: 对 物 体 , 由 得 ① m m F F 1 2 l
由功的公式得 联立得W= 3.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体的 4.表达式:(1)W= (2)W= 个过程的 表示为E或-mv2, 表示为E2或mv2 5.适用范围:虽然我们是在物体受 作用并运动的情况下得到动能定理的 但动能定理适用于 和 运动的情况。 疑难问题探究—在探究式学习中提升思维能力 探究一、动能的表达式 问题1:请看教材P,在推导出W=m2-mv2后有一段这样的分析:从这个式子 可以看出,“my2”很可能是一个具有特定意义的物理量…所以“my2”应该就是我们 寻找的动能表达式。请你指出得到这个结论的依据是什么? 探究二、动能定理 问题2:在推导过程建立的物理情景中,若物体受到的不是一个恒力,而是几个恒力的共 同作用,你认为还能得出W=mv2--mv2吗?若能,那么F和W的含义分别是怎样的? 问题3:在推导过程建立的物理情景中,若物体受到的是变力作用,或做曲线运动,你认 1 为还能得出W=m2-mv2吗?并说明理由。 知识应用示例—夯实基础,总结方法 知识点一、动能 例题1:下列各种物体的运动,动能保持不变的是( A.物体做匀速直线运动 B.物体做匀变速直线运动 C.物体做匀速圆周运动 D.物体做平抛运动 例题2:改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情形下,汽 车的动能各是原来的几倍? A.质量不变,速度增大到原来的2倍。()B.速度不变,质量增大到原来的2倍
- 2 - 由 得 ② 由功的公式得 ③ 联立得 W = ④ 3.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体的 。 4.表达式:(1) W = (2) W = 一个过程的 表示为 EK1 或 2 1 2 1 mv , 表示为 EK2 或 2 2 2 1 mv 。 5.适用范围:虽然我们是在物体受 作用并 运动的情况下得到动能定理的, 但动能定理适用于 和 运动的情况。 疑难问题探究——在探究式学习中提升思维能力 探究一、动能的表达式 问题 1:请看教材 P72,在推导出 2 1 2 2 2 1 2 1 W = mv − mv 后有一段这样的分析:从这个式子 可以看出,“ 2 2 1 mv ”很可能是一个具有特定意义的物理量……所以“ 2 2 1 mv ”应该就是我们 寻找的动能表达式。请你指出得到这个结论的依据是什么? 探究二、动能定理 问题 2:在推导过程建立的物理情景中,若物体受到的不是一个恒力 ....,而是几个..恒力的共 同作用,你认为还能得出 2 1 2 2 2 1 2 1 W = mv − mv 吗?若能,那么 F 和 W 的含义分别是怎样的? 问题 3:在推导过程建立的物理情景中,若物体受到的是变力作用,或做曲线运动,你认 为还能得出 2 1 2 2 2 1 2 1 W = mv − mv 吗?并说明理由。 知识应用示例——夯实基础,总结方法 知识点一、动能 例题1:下列各种物体的运动,动能保持不变的是( ) A.物体做匀速直线运动 B.物体做匀变速直线运动 C.物体做匀速圆周运动 D.物体做平抛运动 例题 2:改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情形下,汽 车的动能各是原来的几倍? A.质量不变,速度增大到原来的 2 倍。( ) B.速度不变,质量增大到原来的 2 倍
C.质量减半,速度增大到原来的4倍。()D.速度减半,质量增大到原来的4倍 知识点二、动能定理 例题3:一架喷气式飞机,质量m=50×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达 到l=53×102m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。(提示:请阅读教材P3的旁批体会题中“平均阻力 的含义) 请先审题 (1)你要研究的对象是 研究的过程是 (2)分析研究对象受力和运动情况。(在虚线画出受力及运动示意图) (3)如果要用动能定理列方程求解此题,对照方程式“W=EA2-E 用忌知量和未知量写出各部分的具俠表达式:W= E K2 解:飞机起飞过程中受到个力作用,如图。由动能定理得 (F牵-kmg)=mv2-0 此方程式也可列为 Fal-kmgl=-mv--0 得F牵 kmgF牵=18×10N 飞机飞机受到的牵引力18×10N L请体会用动能定理解题的步骤 ?上述解答中列出方程式“(F一kmg)M=my2-0”和“Fl-kmgl=m2-0 的思路有什么不同 例题4:一质量为m、速度为vo的汽车,关闭发动机后在水平地面上滑行了距离/后停 了下来(图7.7-3)。试求汽车受到的阻力。 青用动能定理解答 请用牛顿运动定律和运动学公式解筌 总结:综合例题3、例题4可知,当题中涉及到的物理量 有 时,应用动能定理解题更简洁。 【当堂检测】
- 3 - ( ) C.质量减半,速度增大到原来的 4 倍。( ) D.速度减半,质量增大到原来的 4 倍。 ( ) 知识点二、动能定理 例题 3:一架喷气式飞机,质量 m kg 3 = 5.010 ,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达 到 l m 2 = 5.310 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。(提示:请阅读教材 P73 的旁批体会题中“平均阻力” 的含义) 请先审题: (1)你要研究的对象是 ,研究的过程是 。 (2)分析研究对象受力和运动情况。(在虚线画出受力及运动示意图) (3)如果要用动能定理列方程求解此题,对照方程式“ W = Ek 2 − Ek1” 用已知量和未知量写出各部分的具体表达式: W = , EK2 = , EK1 = 。 ?上述解答中列出方程式“ 0 2 1 ( ) 2 F牵 − kmg l = mv − ”和“ 0 2 1 2 F牵l − kmgl = mv − ” 的思路有什么不同? 例题 4:一质量为 m 、速度为 0 v 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(图 7.7-3)。试求汽车受到的阻力。 总 结 : 综 合 例 题 3 、 例 题 4 可 知 , 当 题 中 涉 及 到 的 物 理 量 有 、 、 、 时,应用动能定理解题更简洁。 【当堂检测】 解:飞机起飞过程中受到 个力作用,如图。由动能定理得 0 2 1 2 F牵l − kmgl = mv − 0 2 1 ( ) 2 F牵 − kmg l = mv − 此方程式也可列为 得 kmg l mv F = − 2 2 牵 F N 4 牵 =1.810 飞机飞机受到的牵引力 N 4 1.810 请体会用动能定理解题的步骤 请用动能定理解答 请用牛顿运动定律和运动学公式解答
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 合力不做功,物体的动能就 不变 C.所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少D.合力做正功,物体的动能就 增加 2.在h高处,以初速度v平抛一个物体,不计空气阻力,物体着地时速度大小为( A.vo+√2gh hgh C. hgh 3.质量是0.01kg的子弹以400m/s的速度水平射入固定的水平面上厚度为0.05m的木板, 射穿后 子弹的速度为100m/s,子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是(不计子弹重力) A.3×10N B.1.5×10N C.9×103N D.30N 4.把一辆汽车的速度从10km/h加速到2010km/h,或者从50km/h加速到60km/h,哪种 情况做的功比较多?通过计算说明 5.我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题:民航客机机舱紧急出口的气囊是 条连接出口与地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面长6.5m,质量60kg的人沿斜面滑下时所受 的阻力是240N,求人滑至底端时的速度。请用动能定理解答本题 6.运动员把质量为500g的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大 高度是10m,在最高点的速度为20m/s。请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的
- 4 - 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.所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少 D.合力做正功,物体的动能就 增加 2.在 h 高处,以初速度 v0 平抛一个物体,不计空气阻力,物体着地时速度大小为 ( ) A.v0+ 2gh B.v0 2gh C. v 2gh 2 0 − D. v 2gh 2 0 + 3.质量是 0.01kg 的子弹以 400m/s 的速度水平射入固定的水平面上厚度为 0.05m 的木板, 射穿后 子弹的速度为 100m/s,子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是(不计子弹重力) ( ) A.3×104 N B.1.5×104 N C.9×103 N D.30N 4.把 一辆汽车的速度从 10km/h 加速到 2010km/h,或者从 50km/h 加速到 60km/h,哪种 情况做的功比较多?通过计算说明。 5.我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题:民航客机机舱紧急出口的气囊是一 条连接出口与地面的斜面,若斜面高 3.2m,斜面长 6.5m,质量 60kg 的人沿斜面滑下时所受 的阻力是 240N,求人滑至底端时的速度。请用动能定理解答本题。 6.运动员把质量为 500g 的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大 高度是 10 m,在最高点的速度为 20m/s。请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的 功
【自我反思】
- 5 - 【自我反思】