7.7【動能及動能定理】導學案

1、高一物理7.7動能和動能定理導學案【學習目標】.進一步理解動能的概念，掌握動能的計算式.結(jié)合教學，進行探索研究和科學思維能力的訓練.理解動能定理確實切含義，應(yīng)用動能定理解決實際問題.【學習重點】理解動能的概念，應(yīng)用動能定理解決實際問題?！緦W習難點】動能定理的表達式的推導新課探究：復習提問：功與速度變化的關(guān)系如何?一、動能：1、概念:物體由于1、概念:物體由于而具有的能叫做動能.物體的動能與物體的和 有關(guān)。2、表達式：Ek=;說明：單位： ，符號： ; 1kg m2/s2=lN m=lj動能是 量：動能 于或 于零，且其大小與速度方向關(guān)。動能是 量，表達式中，v應(yīng)為對應(yīng) 的 速度；動能大小與參考

2、系的選擇有關(guān)。一般表達式中的速度v是對 的速度。3、動能的變化(也叫動能的3、動能的變化(也叫動能的(1)表達式：AEk=Ek2-Ek1 (及對應(yīng)過程的 動能減去 動能的差值)(2)說明：加速中A Ek 0；減速中A Ek 0二、動能定理：1、推導：2、內(nèi)容：力對物體所做的功，等于物體動能的表達式為：3、說明：動能定理雖然是在物體受到恒力作用且物體做直線運動的情況下推導出來的，但它同樣適用于 力做功的情況，還適用于物體做 線運動的情 況.動能定理中的功應(yīng)包括對應(yīng)過程內(nèi)的一切外力的功，而且在某一過程中，各力的 功可以是同時的，也可以是不同階段的。（求總功的方法） 動能定理的優(yōu)點是不必追究全過程的

3、運動性質(zhì)和狀態(tài)變化的細節(jié)，只需考慮對應(yīng) 過程中的外力做的總功和動能變化。（動能定理的缺點是無法表達對應(yīng)過程中某一瞬間的動力學關(guān)系，如過山車通過最 高點的臨界情況分析）運用動能定理列式求解的方法，有分段列式法和全程列式法。物體運動有幾個過 程時，對全程列式比擬簡單.對全程列式時，關(guān)鍵是分清整個過程有哪些力做功和各 力做功對應(yīng)的位移，并確定初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動能。4、用動能定理解題的步驟確定研究對象及所研究的物理過程;分析物體的受力情況，明確各個力是否做功，做正功還是做負功，進而明確合外 力的功;確定始、末狀態(tài)的動能。（未知量用符號表示）；根據(jù)動能定理列方程；求解方程、分析結(jié)果?！镜湫屠}探究】

4、例1.如下圖，將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面H=2m高處由靜 止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處，不計空氣阻力， 求泥對石頭的平均阻力。（gKlOm/s2）例2、一列車的質(zhì)量是5義IO,他，在平直的軌道上以額定功率3000AW加速行駛, 當速度由10m/s加速到可能到達的最大速率30M 時，共用了 3加力，那么在這段時間內(nèi)列車前進的距離是多少？（假設(shè)地面及空氣給汽車的阻力為恒力）例3、質(zhì)量為m的物體在水平地面上以一定的初速度滑行，假設(shè)物體與地面之間的動 摩擦因數(shù)為口，在開始階段受到與初速同方向的水平推力叫作用前進S1位移，接著 以同方向的水平推力F2作用進S2位移，然后撤除外力，

5、物體再前進S3位移后停止。 求物體的初速度及。.質(zhì)點在恒力作用下，從靜止開始做直線運動，那么質(zhì)點的動能（）A.與它通過的位移成正比B.與它通過位移的平方成正比C.與它運動的時間成正比D.與它運動時間的平方成正比.質(zhì)量m = 2kg的滑塊，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，從某一時刻起作 用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?、大小?m/s,那么在這段時間內(nèi)水平力做功為（）A. 0 B. 8J C. 16JD. 20J.質(zhì)量為m的跳水運發(fā)動，從離地面高h的跳臺上以速度v斜向上跳起，跳起高度離跳臺為H,最后以速度匕進入水中，不計空氣阻力，那么運發(fā)動起跳時所做的功( )B.

6、B. mgh C. mgh + mgHB. mgh C. mgh + mgHA 1B. mgh C. mgh + mgH2.某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m,這時物體的速度為2m/s （glOm/?）,那么以下那么以下說法正確的選項是（ A.手對物體做功12J C.合外力做功12JB.合外力做功2JD.物體克服重力做功10JB.質(zhì)量小的物體滑行距離大D.它們克服摩擦力所做的功一樣多B.質(zhì)量小的物體滑行距離大D.它們克服摩擦力所做的功一樣多那么（ ）A.質(zhì)量大的物體滑行距離大C.它們滑行的距離一樣大 【課外拓展】.在水平面上有一質(zhì)量為M的物體，受到水平力F的作用從靜止開始運動，通過距 離s

7、撤去力F,這以后又通過距離S停止下來，那么在這個過程中（）A.它所受的摩擦力大小為FB.它所受的摩擦力大小為F/2C.C.力F對物體做的功為FsC.力C.力F對物體做的功為FsD.力F對物體做的功為零7、在離地面一定高度處，以相同的動能，向各個方向拋出多個質(zhì)量相同的小球，忽略空氣阻力。這些小球到達地面時，有相同的（A.動能 B.速度 C.速率 D.位移 8、甲、乙、丙三個物體具有相同的動能，甲的質(zhì)量最大，丙的最小，要使它們在相同的距離內(nèi)停止，假設(shè)作用在物體上的合力為恒力，那么合力（）A.甲的最大B.丙的最大C.都一樣大D.取決于它們的速度如果子彈速度為2v,子彈穿透木 ）D、1塊9、速度為v的

8、子彈，恰可穿透一固定著的木板, 板的阻力視為不變，那么可穿透同樣的木板（A、2塊 B、3塊C、4如果子彈速度為2v,子彈穿透木 ）D、1塊慢地將物體沿斜面從底端拉到頂端，拉力所做的功為11、質(zhì)量為m的滑塊與傾角為6的斜面間的動摩擦因數(shù)為，UtanGf斜面底端有一個和斜面垂直放置的彈性擋板,滑塊滑到底端與它碰撞時沒有機械能損失，如圖 所示.假設(shè)滑塊從斜面上高為h處以速度%開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：（1）滑塊最終停在何處？ （2）滑塊在斜面上滑行的總路程是多少?高一物理7. 7動能和動能定理導學案 參考答案例1、 解析：設(shè)泥對石頭的平均阻力Ff,全過程應(yīng)用動能定理得:mg(H + h)-F

9、fh = Omg(H + h)-Ffh = Of 所以工.二華(H + 0 = 2x1Ox(2 + O.O5)n = 82ON0.05例2解析 確定研究對象為水平面上的汽車;ee IQm/se IQm/s面給的牽引力（靜摩擦力）；地面滾汽車受到重力、地面的支持力、地e IQm/s面給的牽引力（靜摩擦力）；地面滾動摩擦力及空氣給的滑動摩擦阻力總計為/ （如下圖）;地面給的牽引力對汽車做正功（但為變力做功）；阻力f對汽車做負功，其余力均 不做功;汽車的速度由10m/s增加到30m/s；根據(jù) 3 總=m/2mv；/2 列方程為 Pt-fs=m（v；-v：）/2 當列車到達最大速率時以勻速行駛，/=P

10、/ =1X1O A A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。根據(jù) 3 總=m/2mv；/2 列方程為 Pt-fs=m（v；-v：）/2 當列車到達最大速率時以勻速行駛，/=P/ =1X1O A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。 3.AD 4.ABD解析：根據(jù)動能定理，卬總=七+% =!相聲o,% A解析：根據(jù)動能定理，水平力的功W = AEk =42-&1 =。，與過程無關(guān)，只 與初、末狀態(tài)的動能有關(guān)。3.AD4.ABD解析：根據(jù)動能定理，卬總=七+% =

11、!相聲o,% =-mgh = -lxOxJ = -OJ , Ek =-mv2 =2）,所以啊=121,答案為 ABD。5.BD解析：根據(jù)動能定理，-加8 = 0-練，因為、島相同，所以m小，x大。 【課外拓展】 BC解析：全過程應(yīng)用動能定理FS-Ffx2S=0，所以答案BC 。拓展 涉及機車功率問題時，首先要區(qū)別是牽引力不變還是牽引力做功的功率不變, 即要確定機車的運動模式，不同的模式，其運動規(guī)律是不同的，本例中由于列車功 率不變，列車在做變加速度運動，因此不滿足勻變速運動規(guī)律。此題的常見錯誤是 認為列車的牽引力是恒力，從而應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，在根據(jù)運動學公式 求出列車運動的位移?；蚶?/p>

12、用平均速度公式來計算位移。例3、解析 此題有三個物理過程，考慮到物體的受力情況，力的做功情況很清晰, 可以應(yīng)用全過程的動能定理。*和F2均為動力做功，滑動摩擦力口 mg為阻力做負功,各力做功的代數(shù)和等于物體動能的變化FS+F2s2 - 儂+S2+S3) =0-9%2/2解得：%=，解得：%=，解得：%=，2g解得：%=，2g6 +s2 +邑)一 -2F2s2【鞏固練習】1.AD1.AD解析：根據(jù)動能定理,1.AD解析：根據(jù)動能定理,1.AD解析：根據(jù)動能定理,二九二八（總所以答案為AD。. AC解析：根據(jù)動能定理：2的=工相學-又因為叫郎,11相同，所以物體落 地時具有相同的動能和速率，即答案AC.C解析：根據(jù)動能定理：-FS = O-5長，因為S,琮相同，所以F相同。答案C9.C解析：設(shè)木塊的厚度為d,根據(jù)動能定理:初速度為u時，有汽/ = 0-工機/ ,2初速度為2V時，-F5 = 0-m(2v)2,所以s = 4d,即答案C。2mgh 解析：設(shè)