高二物理人教版必修27.7動能和動能定理教案（精編版）

1、高二物理人教版必修2 7.7 動能和動能定理教案第 3 頁第 4 頁（1）動能是一個狀態(tài)量，它與物體的運動狀態(tài)對應(yīng)。動能是標量。它只有大小，沒有方向，而且物體的動能總是大于等于零，不會出現(xiàn)負值。（2）動能是相對的，它與參照物的選取密切相關(guān)。如行駛中的汽車上的物品，對汽車上的乘客，物品動能是零；但對路邊的行人，物品的動能就不為零。二、動能定理1動能定理的表述合外力做的功等于物體動能的變化。（這里的合外力指物體受到的所有外力的合力，包括重力） 。表達式為kwe。動能定理也可以表述為：外力對物體做的總功等于物體動能的變化。實際應(yīng)用時，后一種表述比較好操作。不必求合力，特別是在全過程的各個階段受力有變

2、化的情況下，只要把各個力在各個階段所做的功都按照代數(shù)和加起來，就可以得到總功。動能定理也建立起過程量（功）和狀態(tài)量（動能）間的聯(lián)系。這樣，無論求合外力做的功還是求物體動能的變化，就都有了兩個可供選擇的途徑。例 1 一個質(zhì)量為 m 的物體靜止放在光滑水平面上，在互成60 角的大小相等的兩個水平恒力作用下，經(jīng)過一段時間，物體獲得的速度為v，在力的方向上獲得的速度分別為1v、2v，那么在這段時間內(nèi)，其中一個力做的功為a216mvb214mvc213mvd212mv第 5 頁解析：在合力 f 的方向上，由動動能定理得，212wfsmv，某個分力的功為21111cos30cos302cos3024fwf

3、 ssfsmv，故 b 正確。2對外力做功與動能變化關(guān)系的理解：外力對物體做正功， 物體的動能增加， 這一外力有助于物體的運動，是動力；外力對物體做負功，物體的動能減少，這一外力是阻礙物體的運動，是阻力，外力對物體做負功往往又稱物體克服阻力做功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，外力對物體做了多少功；就有多少動能與其它形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。所以外力對物體所做的功就等于物體動能的變化量。即kwe。3應(yīng)用動能定理解題的步驟（1）確定研究對象和研究過程。動能定理的研究對象只能是單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運動。（原因是：系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力做的總功不一定是零） 。（2）對研究對象進行受力分析。 （研

4、究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力） 。（3）寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個力做的功（注意功的正負） 。如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功。（4）寫出物體的初、末動能。（5）按照動能定理列式求解。第 6 頁例 2 如圖所示， 斜面傾角為，長為 l，ab 段光滑，bc 段粗糙，且 bc=2 ab。質(zhì)量為 m 的木塊從斜面頂端無初速下滑，到達c 端時速度剛好減小到零。求物體和斜面bc 段間的動摩擦因數(shù)。解：以木塊為對象，在下滑全過程中用動能定理：重力做的功為mglsin，摩擦力做的功為2cos3mgl，支持力不做功。初、末動能均為零。點評：從本

5、例題可以看出，由于用動能定理列方程時不牽扯過程中不同階段的加速度，所以比用牛頓定律和運動學方程解題簡潔得多。例 3 將小球以初速度0v豎直上拋， 在不計空氣阻力的理想狀況下，小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨?。由于有空氣阻力，小球?qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的 80% 。設(shè)空氣阻力大小恒定，求小球落回拋出點時的速度大小v。解：有空氣阻力和無空氣阻力兩種情況下分別在上升過程對小球用動能定理：2012mghmv和2010.82mvmgfh，可得20/ 2hvg，mgf41再以小球為對象，在有空氣阻力的情況下對上升和下落的全過程用動能定理。全過程重力做的功為零，所以有：2201120.822fhmvmv，

6、解得035vv。點評：從本題可以看出： 根據(jù)題意靈活地選取研究過程可以使問題變得簡單。v vf f 第 7 頁有時取全過程簡單；有時則取某一階段簡單。原則是盡量使做功的力減少，各個力的功計算方便；或使初、末動能等于零。例 4如圖所示，質(zhì)量為m 的鋼珠從高出地面h 處由靜止自由下落，落到地面進入沙坑 h/10 停止，則（1）鋼珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若讓鋼珠進入沙坑h/8 ，則鋼珠在 h 處的動能應(yīng)為多少？設(shè)鋼珠在沙坑中所受平均阻力大小不隨深度改變。解析： （1）取鋼珠為研究對象，對它的整個運動過程，由動能定理得0fgkwwwe。取鋼珠停止處所在水平面為重力勢能的零參考平面，則重力的功gwmgh，阻力的功ffwf h， 代入得0fmghf h，故有/11ffmg。即所求倍數(shù)為 11 。（2）設(shè)鋼珠在 h 處的動能為ke，則對鋼珠的整個運動過程，由動能定理得0fgkwwwe，進一步展開為9/8/8fkmghf he，得/ 4kemgh。突破反思動能定理是高考頻繁出現(xiàn)的考點，它的內(nèi)涵和外延到高三有的學生