湖南省中方縣高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.7 動能和動能定理教案 新人教版必修2.doc

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7　動能和動能定理 學習目標 1.明確動能的表達式及含義. 2.掌握動能定理并能應用動能定理解決簡單問題. 3.能理解和推導動能定理. 自主探究 1.動能: (1)動能定義: (2)表達式: (3)單位: (4)動能是　　　　(選填“矢量”或“標量”) 2.動能定理: (1)內容: (2)表達式: 合作探究 一、定性分析:影響物體動能大小的因素 1.回憶初中知識:物體動能的大小與哪些因素有關? 2.重溫初中做過的探究實驗 3.設計方案比賽:(限時2分鐘) 比賽要求:可以在提供的實驗器材上創(chuàng)新,也可以選用其他的實驗器材進行設計.作出必要的設計草圖和文字說明. 　　設計方案:探究動能的大小與質量及速度的大小關系. 二、定量分析:物體動能的大小與質量及速度的關系 1.尋找動能的表達式 (1)觀察汽車的啟動過程,并作出該過程汽車的受力分析. (2)簡化模型,研究做功過程: 設某物體的質量為m,在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l,速度由v1變?yōu)関2,如圖所示,試推導力F做功的表達式.(用m、v1、v2表示) 三、動能定理 (1)動能定理: a.動能定理的內容:　. b.表達式:　　　　　　　　　　. c.動能定理表明:力對物體做正功,物體的動能　　　　.做負功,物體的動能　　　　. d.如果同時有幾個力對物體做功,動能定理中的W即為　　　做的功. (2)動能定理的應用. 【鞏固練習1】 教材第73頁例題1,總結用動能定理解題的解題步驟(要求用兩種方法求解) 解法一:(牛頓運動定律結合運動學) 解法二:(動能定理) 用動能定理解決問題的解題步驟: 1.選擇　　　　　　; 2.分析受力,計算　　　　　　; 3.研究運動過程,計算物體的　　　　和　　　　; 4.根據(jù)　　　　　　列方程,并求解. 【鞏固練習2】 質量為20g的子彈,以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的鋼板,射穿后的速度是100m/s,子彈受到的平均阻力是多大? 思考討論:做功的過程是能量從一種形式轉化為另一種形式的過程,在上面的題目中,子彈克服阻力做功損失了動能,這部分動能到哪里去了? 課堂檢測 1.光滑水平桌面上有一物體在一水平恒力F作用下,速度由零增加到v,然后由v增加到2v.這兩階段水平恒力F所做的功分別為W1和W2,則W1∶W2為(　　) A.1∶1　　　　　　　B.1∶2　　　　　　　C.1∶3　　　　　　　D.1∶4 2.改變汽車的質量和速度,都可以使汽車的動能發(fā)生變化,在下列幾種情況下,汽車的動能是原來的2倍的是(　　) A.質量不變,速度增大到原來的2倍 B.速度不變,質量增大到原來的2倍 C.質量減半,速度增大到原來的2倍 D.速度減半,質量增大到原來的4倍 3.下面有關動能的說法正確的是(　　) A.物體只有做勻速運動時,動能才不變 B.物體做平拋運動時,水平方向速度不變,物體的動能不變 C.物體做自由落體運動時,重力做功,物體的動能增加 D.物體做勻速圓周運動,是變速運動,所以其動能也改變 4.A、B兩物體放在光滑的水平面上,分別在相同的水平恒力作用下,由靜止開始通過相同的位移,若A的質量大于B的質量,則在這一過程中(　　) A.A獲得的動能大 B.B獲得的動能大 C.A、B獲得的動能一樣大 D.無法比較誰獲得的動能大 5.物體在合外力作用下做直線運動的vt圖象如圖所示,下列表述正確的是(　　) A.在0~1s內,合外力做正功 B.在0~2s內,合外力總是做負功 C.在1~2s內,合外力不做功 D.在0~3s內,合外力總是做正功 參考答案 自主探究 1.(1)物體由于運動所具有的能量 (2)Ek=mv2 (3)焦耳 (4)標量 2.(1)力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化.這個結論,叫做動能定理 (2)W= 合作探究 物體的動能與什么因素有關? 一、定性分析:影響物體動能大小的因素 1.物體的速度、物體的質量 3.略 二、定量分析:物體動能的大小與質量及速度的關系 1.尋找動能的表達式 (1)小車的受力分析為豎直方向有重力和地面的支持力,水平方向有牽引力和摩擦力. (2)簡化模型,研究做功過程 解:根據(jù)牛頓第二定律: F=ma, 恒力F在物體發(fā)生位移l的過程中做功:W=Fl, 物體發(fā)生位移l的過程中做勻加速直線運動,速度與位移的關系式: =2al, 以上三式聯(lián)立得:W= 三、動能定理 (1)a.力在一個過程中對物體所做的功等于物體在這個過程中動能的變化,這個結論叫做動能定理. b. W= c.增加減小 d.合力 【鞏固練習1】 解法一:(牛頓運動定律結合運動學) 解:Ff=0.02mg=1000N 對物體受力分析如圖所示 根據(jù)牛頓第二定律得:F-Ff=ma 根據(jù)運動學公式得:v2=2al 聯(lián)立以上兩式得:F=1.8104N 解法二:(動能定理) 解:Ff=0.02mg=1000N 受力分析得:F合=F-Ff W總=(F-Ff)l 又因為　Ek1=0 Ek2=mv2 所以(F-Ff)l=mv2-0 ∴F=+Ff=1.8104N 用動能定理解決問題的解題步驟: 1.研究對象 2.合力做的功 3.初動能末動能 4.動能定理 【鞏固練習2】 8104N 思考討論:損失的動能轉化成了內能 課堂檢測 1.C　2.BC　3.C　4.C　5.A