高一物理学科导学案 课题:§77动能和动能定理(一) 班级 姓名 号 学习目标定位 1.理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。 2.理解动能定理及动能定理的推导过程 3.知道动能定理的适用条件,知道动能定理解题的步骤 4.会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点 自主落实学案 在本章第一节,我们已经知道:物体 叫做动能,在 第六节通过力对物体做功与物体速度变化的关系,即w∝2。根据功与能量变 化变化关系,能推出动能的表达式吗? 问题1:设物体的质量为m,在与运 一段位移L,不计滑动摩擦力,速度由>m 动方向相同的恒定外力F的作用下发生 V1增大到V2,如图所示,试用牛顿运动 定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。 (独立完成推导过程) 问题2:这个结论说明了什么问题? (一)动能 (1)定义 (2)表达式 (3)单位:动能的单位和所有能量的单位一样,都是 ,符号 注:①能量都是标量,动能是 只有大小,没有方向,且只有 ②动能具有瞬时性,某一时刻的速度确定了,动能就确定了。 ③动能具有相对性,因为速度是相对于某一参考系的,对于不同的参考系, 动能不同,通常取地面为参考系。 练一练: 1、父亲和儿子一起溜冰,父亲的质量是60kg,运动速度为5m/s,儿子的质 量是30kg,运动速度为8m/s,试问父亲和儿子谁具有的动能大? 2、试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除题意中提到的物理量外
高一物理学科导学案 课题：§7.7 动能和动能定理（一） 班级________姓名________学号_____ 学习目标定位 1. 理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。 2. 理解动能定理及动能定理的推导过程。 3. 知道动能定理的适用条件，知道动能定理解题的步骤。 4. 会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。 自主落实学案 在本章第一节，我们已经知道:物体 叫做动能，在 第六节通过力对物体做功与物体速度变化的关系，即ｗ∝ 2 v 。根据功与能量变 化变化关系，能推出动能的表达式吗？ 问题 1：设物体的质量为 m，在与运 动方向相同的恒定外力 F 的作用下发生 一段位移 L，不计滑动摩擦力，速度由 Vl 增大到 V2，如图所示，试用牛顿运动 定律和运动学公式，推导出力 F 对物体做功的表达式。 (独立完成推导过程) 问题 2：这个结论说明了什么问题? （一）动能 （1）定义： 。 （2）表达式： 。 （3）单位：动能的单位和所有能量的单位一样，都是 ，符号 。 注：能量都是标量，动能是_______,只有大小，没有方向，且只有_____ 动能具有瞬时性，某一时刻的速度确定了，动能就确定了。 动能具有相对性，因为速度是相对于某一参考系的，对于不同的参考系， 动能不同，通常取地面为参考系。 练一练： 1、父亲和儿子一起溜冰，父亲的质量是 60 kg，运动速度为 5 m／s，儿子的质 量是 30 kg，运动速度为 8m／s，试问父亲和儿子谁具有的动能大? 2、试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理量外， m m F F 1 2 l
其他物理情况相同) ①物体甲的速度是乙的两倍; ②物体甲向北运动,乙向南运动; ③物体甲做直线运动,乙做曲线运动 ④物体甲的质量是乙的一半。 总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动 能的影响更大 (二)动能定理 (1)定理内容 (2)动能定理的表达式: 问题1:如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么意义? 问题2:当合力对物体做正功时,物体的动能如何变化,当合力对物体做负功时, 物体的动能又如何变化? 问题3:动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推导出来的。那么 动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢? (3)适用条件:正是因为动能定理适用于 的情况, 所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。 典型题例导析 例1恒力+直线运动 架喷气式飞机质量为5.0×10kg,起飞过程中从静止开始滑行,当位移达到 L=5.3×10°m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 力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力是多大? 练习、一辆质量为m,速度为v的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L 后停下来,试求汽车受到的阻力 分别用牛顿运动定律和动能定理解题,并对结果进行分析、说明或讨论。 小结:1、动能定理的优点:
其他物理情况相同) ①物体甲的速度是乙的两倍；________________________________ ②物体甲向北运动，乙向南运动；______________________________ ③物体甲做直线运动，乙做曲线运动；____________________________ ④物体甲的质量是乙的一半。___________________________________ 总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动 能的影响更大。 （二）动能定理 （1）定理内容： 。 （2）动能定理的表达式： 。 问题 1：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的 W 表示什么意义？ 问题 2：当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化，当合力对物体做负功时， 物体的动能又如何变化？ 问题 3：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推导出来的。那么 动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢? （3）适用条件：正是因为动能定理适用于 和 的情况， 所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。 典型题例导析 例 1 恒力+直线运动 一架喷气式飞机质量为 5.0×l03 kg，起飞过程中从静止开始滑行，当位移达到 L=5．3×102 m 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 力是飞机重力的 0.02 倍。求飞机受到的牵引力是多大？ 练习、一辆质量为 m，速度为 v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离 L 后停下来，试求汽车受到的阻力。 分别用牛顿运动定律和动能定理解题，并对结果进行分析、说明或讨论。 小结：1、动能定理的优点：
(1)动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定 律方便; (2)动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题,而牛顿运动解决这样一类问 题非常困难。 2、用动能定理解题的一般步骤 ①确定研究对象和研究过程。 ②分析物理过程,分析研究对象在运动过程中的受力情况,画受力示意图,及 过程状态草图,明确各力做功情况,即是否做功,是正功还是负功 ③找出研究过程中物体的初、末状态的动能(或动能的变化量) ④根据动能定理建立方程,代入数据求解, 例2恒力+曲线运动 在h高处,以初速度v向水平方向抛出一小球,不计空气阻力,小球着地时速 度大小为() A B C.√v+2g 6-2gh 例3变力做功 一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉 力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,细线偏离竖直方 向的角度为θ,如图所示。则拉力F做的功是: A. igLoos日 B. mgL(1-cose) C. FLcose D. FL 例4多过程 1一球从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落到地面后并深入地 面h深处停止,若球的质量为m,求:球在落入地面以下的过程中受到的平均 练习:1质量为1kg的铁球,由离泥浆地面3m高处自由落下,陷入泥浆中30cm 后静止,则重力对铁球所做的功是多少?铁球克服泥浆阻力所做的功是多少?(g 取10m/s2) 人用力踢质量为1千克的皮球,使球由静止以10米/秒的速度飞出。假 定人踢球瞬间对球平均作用力是200牛,球在水平方向运动了20米停止。那么
（1）动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定 律方便； （2）动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问 题非常困难。 2、用动能定理解题的一般步骤： ① 确定研究对象和研究过程。 ② 分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及 过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。 ③ 找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量） ④ 根据动能定理建立方程，代入数据求解， 例 2 恒力+曲线运动 在 h 高处，以初速度 v0 向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速 度大小为（ ） 例 3 变力做功 例 4 多过程 1.一球从高出地面 H 处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地 面 h 深处停止，若球的质量为 m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均 阻力。 练习：1 质量为 1kg 的铁球，由离泥浆地面 3m 高处自由落下，陷入泥浆中 30cm 后静止，则重力对铁球所做的功是多少？铁球克服泥浆阻力所做的功是多少？（g 取 10m/s2） 2． 一人用力踢质量为 1 千克的皮球，使球由静止以 10 米／秒的速度飞出。假 定人踢球瞬间对球平均作用力是 200 牛，球在水平方向运动了 20 米停止。那么 一质量为 m 的小球，用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点。小球在水平拉 力 F 作用下，从平衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点，细线偏离竖直方 向的角度为 θ，如图所示。则拉力 F 做的功是： A. mgLcosθ B. mgL(1－cosθ) C. FLcosθ D. FL
人对球所做的功为() A.500焦B.50焦C.200焦D.4000焦 3.甲乙两个滑块,以相同的初动能在同一水平面上滑行,若甲的质量大于乙 的质量,两滑块与水平面间的滑动摩擦系数相同,最后当它们都静止时,滑行的 距离() A.相等B.甲大C.乙大D.无法比较 4人从高h处将一质量为m的小球水平抛出,不计空气阻力,测得球落地时速 度的大小为v,则人抛球时对球做了多少功? 5从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力 的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始, 直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少? 6.质量为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下由静止出发,运行中受到一个 恒定不变的阻力作用,经过1035,行程1.2×104m后达到最大速度20m/s。求列 车的额定功率和它所受到的阻力
人对球所做的功为( ) A．500 焦 B．50 焦 C．200 焦 D．4000 焦 3． 甲乙两个滑块，以相同的初动能在同一水平面上滑行，若甲的质量大于乙 的质量，两滑块与水平面间的滑动摩擦系数相同，最后当它们都静止时，滑行的 距离（ ） A．相等 B．甲大 C．乙大 D．无法比较 4 人从高 h 处将一质量为 m 的小球水平抛出，不计空气阻力，测得球落地时速 度的大小为 v，则人抛球时对球做了多少功？ 5 从离地面 H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力 的 k 倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始， 直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？ 6. 质量为 3×106kg 的列车，在恒定的额定功率下由静止出发，运行中受到一个 恒定不变的阻力作用，经过 103s，行程 1.2×104m 后达到最大速度 20m/s。求列 车的额定功率和它所受到的阻力