湖南省中方縣高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理教案 新人教版必修2.doc

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7　動(dòng)能和動(dòng)能定理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.明確動(dòng)能的表達(dá)式及含義. 2.掌握動(dòng)能定理并能應(yīng)用動(dòng)能定理解決簡(jiǎn)單問(wèn)題. 3.能理解和推導(dǎo)動(dòng)能定理. 自主探究 1.動(dòng)能: (1)動(dòng)能定義: (2)表達(dá)式: (3)單位: (4)動(dòng)能是　　　　(選填“矢量”或“標(biāo)量”) 2.動(dòng)能定理: (1)內(nèi)容: (2)表達(dá)式: 合作探究 一、定性分析:影響物體動(dòng)能大小的因素 1.回憶初中知識(shí):物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)? 2.重溫初中做過(guò)的探究實(shí)驗(yàn) 3.設(shè)計(jì)方案比賽:(限時(shí)2分鐘) 比賽要求:可以在提供的實(shí)驗(yàn)器材上創(chuàng)新,也可以選用其他的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行設(shè)計(jì).作出必要的設(shè)計(jì)草圖和文字說(shuō)明. 　　設(shè)計(jì)方案:探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量及速度的大小關(guān)系. 二、定量分析:物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量及速度的關(guān)系 1.尋找動(dòng)能的表達(dá)式 (1)觀察汽車的啟動(dòng)過(guò)程,并作出該過(guò)程汽車的受力分析. (2)簡(jiǎn)化模型,研究做功過(guò)程: 設(shè)某物體的質(zhì)量為m,在與運(yùn)動(dòng)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(dǎo)力F做功的表達(dá)式.(用m、v1、v2表示) 三、動(dòng)能定理 (1)動(dòng)能定理: a.動(dòng)能定理的內(nèi)容:　. b.表達(dá)式:　　　　　　　　　　. c.動(dòng)能定理表明:力對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能　　　　.做負(fù)功,物體的動(dòng)能　　　　. d.如果同時(shí)有幾個(gè)力對(duì)物體做功,動(dòng)能定理中的W即為　　　做的功. (2)動(dòng)能定理的應(yīng)用. 【鞏固練習(xí)1】 教材第73頁(yè)例題1,總結(jié)用動(dòng)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(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)) 解法二:(動(dòng)能定理) 用動(dòng)能定理解決問(wèn)題的解題步驟: 1.選擇　　　　　　; 2.分析受力,計(jì)算　　　　　　; 3.研究運(yùn)動(dòng)過(guò)程,計(jì)算物體的　　　　和　　　　; 4.根據(jù)　　　　　　列方程,并求解. 【鞏固練習(xí)2】 質(zhì)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(guò)程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過(guò)程,在上面的題目中,子彈克服阻力做功損失了動(dòng)能,這部分動(dòng)能到哪里去了? 課堂檢測(cè) 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(zhì)量和速度,都可以使汽車的動(dòng)能發(fā)生變化,在下列幾種情況下,汽車的動(dòng)能是原來(lái)的2倍的是(　　) A.質(zhì)量不變,速度增大到原來(lái)的2倍 B.速度不變,質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍 C.質(zhì)量減半,速度增大到原來(lái)的2倍 D.速度減半,質(zhì)量增大到原來(lái)的4倍 3.下面有關(guān)動(dòng)能的說(shuō)法正確的是(　　) A.物體只有做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能才不變 B.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向速度不變,物體的動(dòng)能不變 C.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力做功,物體的動(dòng)能增加 D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),是變速運(yùn)動(dòng),所以其動(dòng)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(kāi)始通過(guò)相同的位移,若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,則在這一過(guò)程中(　　) A.A獲得的動(dòng)能大 B.B獲得的動(dòng)能大 C.A、B獲得的動(dòng)能一樣大 D.無(wú)法比較誰(shuí)獲得的動(dòng)能大 5.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,下列表述正確的是(　　) A.在0~1s內(nèi),合外力做正功 B.在0~2s內(nèi),合外力總是做負(fù)功 C.在1~2s內(nèi),合外力不做功 D.在0~3s內(nèi),合外力總是做正功 參考答案 自主探究 1.(1)物體由于運(yùn)動(dòng)所具有的能量 (2)Ek=mv2 (3)焦耳 (4)標(biāo)量 2.(1)力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化.這個(gè)結(jié)論,叫做動(dòng)能定理 (2)W= 合作探究 物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)? 一、定性分析:影響物體動(dòng)能大小的因素 1.物體的速度、物體的質(zhì)量 3.略 二、定量分析:物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量及速度的關(guān)系 1.尋找動(dòng)能的表達(dá)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(jiǎn)化模型,研究做功過(guò)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(guò)程中做功:W=Fl, 物體發(fā)生位移l的過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度與位移的關(guān)系式: =2al, 以上三式聯(lián)立得:W= 三、動(dòng)能定理 (1)a.力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理. b. W= c.增加減小 d.合力 【鞏固練習(xí)1】 解法一:(牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)) 解:Ff=0.02mg=1000N 對(duì)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:v2=2al 聯(lián)立以上兩式得:F=1.8104N 解法二:(動(dòng)能定理) 解:Ff=0.02mg=1000N 受力分析得:F合=F-Ff W總=(F-Ff)l 又因?yàn)椤k1=0 Ek2=mv2 所以(F-Ff)l=mv2-0 ∴F=+Ff=1.8104N 用動(dòng)能定理解決問(wèn)題的解題步驟: 1.研究對(duì)象 2.合力做的功 3.初動(dòng)能末動(dòng)能 4.動(dòng)能定理 【鞏固練習(xí)2】 8104N 思考討論:損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能 課堂檢測(cè) 1.C　2.BC　3.C　4.C　5.A