《动能和动能定理》导学案
77动能和动能定理(导学案).docx
§7、7动能和动能定理【学习目标】1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能;2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义;3、领会运用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化(或转移)的过程。
会用动能定理处理单个物体的有关问题;4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【重难点】1、学会运用动能定理解决问题的步骤;2、会用动能定理处理变力做功和曲线运动的问题。
预习案【自主学习】----- 大胆试一、动能1.定义:物体由于____ 而具有的能量。
2.表达式:Ek二__________ :单位:______ ,符号______ Q\J = \N^m = \kg m2ls23.特点:动能是________ (填“矢量”或“标量”),是 __ (填“过程量”或“状态量”)。
二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____________ o这个结论叫做动能定理。
2.公式:W= ___________ = ______ 说明:①式中W为 _____________ ,它等于各力做功的________ 。
②如果合外力做正功,物体的__________ :如果合外力做负功,物体的________ 。
3.适用范围:不仅适用于______ 做功和________ 运动,也适用于_______ 做功和________ 运动的情况。
课堂探究案【合作探究】----- 我参与探究点一、动能的表达式设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发半一段位移1,速度由V1增加到肌,如图所示,按下面的思路推导力F对物体做功的表达式。
(用m、w、V2表示)1、力F对物体所做的功是多少?內以2、物体的加速度是多少?3、物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?4、结合上述三式你能综合推导,得到F 对物体做功的表达式吗?【例题】1•两个物体质量比为1 : 4,速度大小之比为4 : 1,则这两个物体的动能之比()【针对练习】1.起重机钢索吊着m=1.0X103 kg 的物体以a=2 m/s 2的加速度竖直向上提升 了 5 in, •钢索对物体的拉力做的功为多少?物体的末动能是多少? (g=10 m/s 2)【小结】对动能的理解:1. 相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。
高一物理必修二021 动能和动能定理(精品)导学案
2.力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中____________,这 个结论叫动能定理. 表达式为 W=________.式中 W 为合外力对物体做的功, 也可理解为各力对物体做功的 __________ ,如果外力做正功,物体的动能 ________;外力做负功,物体的动能________. 3.表达式:_____________________。 (1)其中 W 应该为 _________________________________。 (2)动能的变化等于______________________________。 4.动能定理的适用范围是什么?
【课后小结】 1. 请写出动能定理的表达式;
2.请总结出利用动能定理解题的基本步骤。
3.如图,水平面上有一个被固定在墙上的弹簧,质量为 m 的小球紧靠在 被压缩的弹簧的另一端。 静止起释放弹簧和小球, 当小球向右移动了距离 x 时 与弹簧分离,速度为 v。小球与平面的摩擦力为 f 。求在此过程中弹簧对小 球做的功。 【学习反思】
【能力提升】 1.如图所示,物体在离斜面底端 5 m 处由静止开始下滑,然后滑上由小圆 弧 (长度忽略 )与斜面连接的水平面上,若斜面及 水平面的动摩擦因数均为 0.4,斜面倾角为 37°,则物体能在水平面上滑行多远?
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课题:动能和动能定理 学 习 内 容 个 性 笔 记
【学习目标】 知识与技能 1. 理解动能的概念,熟记动能的计算式。 2. 能用牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理的表达式。 3. 深刻理解动能定理,会用动能定理解决实际问题。 过程与方法: 用牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理, 学会运用已有知识来推导未 知知识的过程。 情感、态度与价值观 掌握科学研究问题的途径和方法,激发学生学习的兴趣。 【学习重点】 动能定理的推导过程以及动能定理的理解和应用。 【大纲要求】 这一节为大纲二级要求,要求学生能够深刻理解并能够熟练应用。 【问题导学】 一、动能 1.物体由于运动而具有的能称为动能,表达式 为__________,动能是______ 量,单位与功的单位相同,在国际单位制中都是________. 2.两个质量为 m 的物体,若速度相同,则两个物体的动能________,若动 能相同,两个物体的速度________________. 二、动能定理 1.动能定理的推导:请结合课本 P72 图 7.7-1 推导动能定理。
高中物理最新-动能和动能定理导学案 精品
第7.7《动能和动能定理》导学案班级: 组名: 姓名:【学习目标】1.知道动能的符号、单位、表达式,会应用动能的表达式计算物体的动能。
2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义,理解做功的过程就是能量发生转化或转移的过程。
(重点、难点)3.知道动能定理适用于变力做功与曲线运动的情景并能进行相应计算,领会应用动能定理解题的思路、步骤、优越性。
(重点)【学法指导】1.用理论推导方法探索物理规律;2.运用比较学习法对动能定理与牛顿运动解题进行比较,正确选择物理规律解决问题。
【知识链接】1.求总功的两种方法:(1) +++=321W W W W 总 (2)αcos l F W 合总=?如果物体受到的力中有变力,或者物体做曲线运动,你将选第 种方法求总功。
2.我们了解某种能量一贯的思想:物体 的变化与 相关联的思想。
3.两个功能关系:(1)重力做功与重力势能变化的关系: =G W (0>G W ,1P E 2P E ;0<G W ,1P E 2P E ) (2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能 ;弹力做负功,弹性势能 。
4.通过实验探究,我们了解了做功与速度变化的关系,即∝W 。
【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗 一、动能1.定义:物体由于 而具有的能。
2.表达式:3.单位:国际单位为 ,1J= = 4.物理量特点:(1)具有瞬时性,是 (填“状态”或“过程”)量;(2)是 (填“矢” 或“标”)量;(3)具有相对性,与参考系的选择 (填“有”或“无”)关,一般是指相对于地面..的动能。
二、动能定理 1.物理情景:如图所示,质量为m的物体,在与运动方向相同的恒力..F 的作用下发生一段位移l ,速度由1υ增加到2υ。
试推导此过程中力F 做的功W 与物体速度关系的表达式。
?物体受到 个力作用而做 (填“匀变速”或“非匀变速”)直线运动。
【精品】动能和动能定理导学案
【关键字】精品动能和动能定理导学案学习目标(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。
(二)过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。
(三)情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
★学习重点动能定理及其应用。
★学习难点对动能定理的理解和应用。
★学习过程(一)情景导入:1、什么叫动能?单位是什么?____________________________________________ _2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化?请举例说明___________________________________________________________________ ____________________________________3、当物体的初速度是零时,力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________ 问题思考:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探究,你是否感觉到动能可能与什么因素有关?应该怎样定量的表达?引起动能变化的原因是什么?(通过学生举例分析,理解功是能量转化的量度,因为在课堂上经常分析功能转化观念,所以学生理解这句话问题不大)这节课我们就来研究这些问题。
(二)新课预习:1、动能表达式学习目标(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。
(二)过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。
(三)情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
★学习重点动能定理及其应用。
★学习难点对动能定理的理解和应用。
★学习过程(一)情景导入:1、什么叫动能?单位是什么?____________________________________________ _2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化?请举例说明___________________________________________________________________ ____________________________________3、当物体的初速度是零时,力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________问题思考:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探究,你是否感觉到动能可能与什么因素有关?应该怎样定量的表达?引起动能变化的原因是什么?(通过学生举例分析,理解功是能量转化的量度,因为在课堂上经常分析功能转化观念,所以学生理解这句话问题不大)这节课我们就来研究这些问题。
《动能和动能定理》教案
《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案(通用4篇)《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。
在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。
也是每年高考必考内容。
因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。
--思路导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能1.理解动能的确切含义和表达式。
2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。
3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。
过程与方法1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。
2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。
情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。
3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。
4.领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
教学重点1.动能的概念,动能定理及其应用。
2.演示实验的分析。
教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。
高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。
前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。
对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。
教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问:能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关,动能和做功的关系。
《动能 动能定理》 导学案
《动能动能定理》导学案一、学习目标1、理解动能的概念,知道动能的表达式及单位。
2、理解动能定理的内容,能用动能定理解决简单的问题。
3、掌握动能定理的推导过程,体会功和能的关系。
二、学习重点1、动能的表达式及动能定理的内容。
2、应用动能定理解决实际问题。
三、学习难点1、动能定理的推导。
2、理解功和能的关系。
四、知识梳理(一)动能1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、表达式:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$ ,其中$m$ 是物体的质量,$v$ 是物体的速度。
3、单位:焦耳(J),1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²动能是标量,只有大小,没有方向。
动能具有相对性,其大小与参考系的选择有关。
通常情况下,我们选择地面为参考系。
(二)动能定理1、内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2、表达式:$W_{合} =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1} =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$3、推导:假设一个物体在恒力$F$ 的作用下,沿直线运动,其初速度为$v_{1}$,经过一段位移$s$ 后的末速度为$v_{2}$。
根据牛顿第二定律:$F = ma$又由运动学公式:$v_{2}^2 v_{1}^2 = 2as$ ,可得$a =\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$所以,$F = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$则力$F$ 做的功:$W = Fs = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2}$即:$W =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$ ,这就是动能定理的表达式。
动能定理中的合外力做功是指所有外力做功的代数和。
动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
7.7动能和动能定理 导学案(讲课用正式版)
§7.7《动能和动能定理》导学案【学习目标】1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能。
2.能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解其物理意义。
3.领会运用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化的过程。
尝试用动能定理解决简单的问题。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【学习重点】1.动能表达式的得出。
2.尝试从功和能的角度分析解决问题。
【自主学习】一、动能1、概念:物体由于_______________而具有的能叫做动能.与物体的_______和_____有关。
2、表达式:E k=_______________;①单位:____________,符号:________;1kg·m2/s2=1N·m=1J②动能是_______(标、矢)量:动能______于或______于零,且其大小与速度方向_____关。
③动能是________(状态、过程)量,式中,v应为对应_________的_________速度;④动能大小与参考系的选择有关。
一般是相对_________的速度。
3、动能的变化量(也叫动能____量)(1)表达式:ΔEk=Ek2-Ek1(即对应过程的_______动能减去_______动能求差值)(2)说明:加速中ΔEk________0;减速中ΔEk ______0二、动能定理1、定理内容:____力对物体所做的功,等于物体动能的________.2、动能定理表达式:_____________________________3、说明:①动能定理虽然是在物体受到恒力作用且物体做直线运动的情况下推导出来的,但它同样适用于______力做功的情况,还适用于物体做_______线运动的情况.②动能定理的优点是不必追究全过程的运动性质和状态变化的细节,只需考虑对应过程中的外力做的总功和动能变化。
高中物理 7.7 动能和动能定理导学案 新人教版必修
高中物理 7.7 动能和动能定理导学案新人教版必修7、7 动能和动能定理导学案新人教版必修2【学习目标】一、知识与技能1、知道动能的表达式,会用动能的表达式进行计算。
2、理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围,会应用动能定理解决实际问题。
二、过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
2、理论联系实际,培养学生分析问题的能力。
三、情感态度与价值观通过动能定理的演绎推导,培养学生对科学研究的兴趣。
【学习重点】动能定理及其应用。
【学习难点】对动能定理的理解和应用。
【学习过程】【自主学习】1、上节课我们通过实验猜测出功与速度变化的关系,那么,我们能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢?由动力学知识可知,力产生_________,从而使物体的______发生变化。
因此可通过相应规律来研究做功与物体速度变化的关系。
情景一:设物体的质量为m,在光滑的水平桌面上,受到与运动方向相同的恒定外力F的作用,发生一段位移l,速度由v1增加到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。
提示:(1)力F对物体做多少功?(2)从牛顿运动定律角度分析,力F多大?(3)从运动学角度分析,物体的初、末速度和位移之间的关系?2、质量为m的物体,以速度v运动时的动能为________________。
问题:三个质量为1kg的小球以10m/s 的速度沿不同的方向抛出(竖直上抛、平抛、一般的斜抛),这三个小球的动能是多少?三个小球的动能是否相同?思考:动能是矢量还是标量?_______国际单位制中,动能的单位是什么?_________情景二:l我们将刚才推导动能表达式的物体情景改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在力F作用下,经过一段位移l,速度达到v2,如图,则此过程中,合力做功与动能间存在什么关系?(用m 、 v1、v2表示)。
结论:二、动能定理1、内容:2、表达式:3、理解:动能定理表明了合力做功与物体动能的改变的对应关系。
7.7 动能和动能定理 导学案
7.7 动能和动能定理导学案【学习目标】1.理解动能的概念,掌握动能的计算式2.理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题【学习重点】理解动能、动能定理的内容,并能进行相关分析与计算【学习难点】动能定理的理解与深化性应用学习路线图:课前预习15分钟互动探究,小组合作展示10分钟讲解重难点15分钟15分钟课堂练习 5分钟总结【知识回顾】动能的概念:物体由于而具有的能叫做动能。
与物体的和有关探究一:动能的表达式(认真阅读教材内容,独立完成推导过程)设物体的质量为m在光滑水平面上,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,速度由v1增大到v2,如图所示.试用牛顿运动定律和运动学规律,推导出力F对物体做功的表达式。
动能的表达式:理解:1.定义式:2.单位:3.动能是量,且只有正值4.动能具有性,动能是量,在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能5.动能具有性,参考系不同,速度就不同,所以动能也不同,高中一般来说都以为参考系【随堂练习】1、对于质量一定的物体,下列正确的有()A、速度发生变化时,其动能一定变化B、速度发生变化时,其动能不一定变化C、速度不变时,其动能一定不变D、动能不变时,其速度一定不变探究二:动能定理1、内容:2、表达式:3、理解:1)力做的功的理解:2)对动能定理中“变化”一词的理解:3)标量式4)适用范围:5)注意问题:课本例题1、23、动能定理解题思路和一般步骤:随堂练习:1、同一物体分别从高度相同的光滑斜面、光滑的轨道的顶端由静止开始滑到底端以及自由落体时,相同的物理量是( )A.动能B.速度C.速率D.重力所做的功2、足球运动员用力踢质量为0.3kg的静止足球,使足球以10m/s的速度飞出,假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400N,球在水平面上运动了20m后停止,那么人对足球做的功为( )A、8000JB、4000JC、15JD、无法确定能力提升1、将质量m=2k g的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。
动能和动能定理 导学案
导学案学科物理年级高一主笔人课题动能和动能定理学习目标⑴理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算;⑵理解动能定理及其推导过程;⑶知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
重点:动能概念的理解;难点:动能定理及其应用。
自学检测要点一动能动能的定义:物体由于____________________ 而具有的能量,叫做动能。
表达式:质量为m的物体,以速度V运动时的动能的表达式为E K= _________________ ,动能是________量,其单位是:____ .要点二动能定理1、外力做功与物体速度的关系:如图所示,在光滑的水平面上,一质量为m,初速度为V1的物体在水平拉力F的作用下,发生了一段位移l,末速度为V2,试推导力F做功W与V1、V2的关系:要点二动能定理1.动能定理的内容_________________________________________________________.2、表达式:__________________________________其中,W表示_______做的功,Ek1表示____________,Ek2表示_______________.思考:1.当合力对物体做正功时,物体动能如何变化?2.当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?例题即时训练1.下面有关动能的说法正确的是()A、物体只有做匀速运动时,动能才不变B、物体做平抛运动时,水平方向速度不变,动能不变C、物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D、物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化1. (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()2. (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( B )A. mgLcosθB. mgL(1-cosθ)C. FLcosθD. F L3(多过程) 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。
高三总复习动能和动能定理导学案
年级:高三 学科:物理 班级: 学生姓名: 制作人: 不知名 编号:2023-31第2讲 动能和动能定理学习目标:理解动能和动能定理。
2、能用动能定理解释生产生活中的现象。
预学案1、动能(1)定义:物体由于______而具有的能。
(2)公式:______________。
(3)动能是______,只有正值,动能与速度方向______。
(4)动能是状态量,因为v 是瞬时速度。
(5)相对性:由于速度具有_______,所以动能也具有相对性。
(6)动能的变化量:物体_____与__________之差,即ΔE k =12m v 22-12m v 12。
动能的变化是过程量2、动能定理探究案探究一:动能和动能的变化。
总复习大本P 96 通关题组1、2、3、4。
探究二:动能定理的应用 (单体单过程、单体多过程、多体多过程)。
总复习大本P 97 典例1、典例2、典例3、多维训练1、2、3。
探究三:动能定理与图像问题综合。
总复习大本P 99典例4、典例5、多维训练1、2、3。
检测案1、从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。
忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图像是()2、(2022·广州模拟)将一乒乓球竖直向上抛出,乒乓球在运动过程中,它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。
已知乒乓球运动过程中,受到的空气阻力与速率平方成正比,重力加速度为g。
则乒乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为()A.0,4gB.0,5gC.g,4gD.g,5g3、在大型货场,常通过斜面将货物送上货车,这个过程简化为如图所示模型:固定光滑斜面的倾角为 ,质量为m的货物,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止开始从斜面的底端向上做匀加速直线运动,经时间t货物运动至斜面E点(图中未标出),然后撤去外力F,再经过时间t3货物速度减为零。
已知外力F做的功为400 J,则撤去外力F时货物的动能为()A.75 JB.85 JC.100 JD.110 J4、(2021·湖北选择考)如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能E k与运动路程s的关系如图(b)所示。
动能、动能定理导学案
《动能、动能定理》导学案一、教学目标1.掌握恒力作用下动能定理的推导;2.理解动能的概念,并能进行相关计算;3.理解动能定理的物理意义,能进行相关分析与计算;4.体会变力作用下动能定理解决问题的优越性;二、教学重点、难点:重点:对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点:通过对动能定理的理解,加深对功、能关系的认识。
教学关键点:动能定理的推导三、教学过程:一、动能1、回忆初中所学知识,什么叫动能?动能的影响因素有:和推导动能定理的表达式:一质量为m的物体在光滑的水平面上,受到与运动方向相同的恒定外力的作用,发生一段位移,速度由V1增加到V2。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导此力所做的功。
2、动能的表达式:二、实验探究:力所做的功与动能的关系(一)、实验方案:在重锤做自由落体运动中探究1、要探究的表达式:2、需要直接测量哪些物理量:需要的测量仪器:特别说明:电火花打点计时器:计时仪器,作用与电磁打点计时器相同,工作电压:(二)、实验步骤:(三)、数据记录及处理:打点频率50Hz,打点周期T= s,重锤质量m= kg,当地重力加速度g=9.8m/s2发生一段位移,速度由V1增加到V2。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导功和动能的关系并解释汽车启动和刹车过程。
三、动能定理及理解1、表达式:或2、表述:3、理解:应用动能定理解题的思路(1)明确研究对象及所研究的物理过程。
(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。
(3)确定始、末状态的动能。
(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程(4)求解方程、分析结果典例:一架喷气式飞机,质量m=5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m时,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量的0.02倍(k=0.02)。
求飞机受到的牵引力F。
(用两种方法解)巧练:如图所示,一质量为2kg的铅球从离地面2m的高处自由下落,陷入沙坑2cm深处,求沙子对铅球的平均阻力。
《动能 动能定理》 导学案
《动能动能定理》导学案一、学习目标1、理解动能的概念,知道动能的表达式及单位。
2、理解动能定理的内容和表达式。
3、能用动能定理解决简单的力学问题。
二、学习重点1、动能的表达式和动能定理的理解。
2、动能定理的应用。
三、学习难点1、动能定理的推导过程。
2、用动能定理解决变力做功和多过程问题。
四、知识回顾1、功的计算:功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积,公式为\(W = Fs \cos\theta\),其中\(F\)是力的大小,\(s\)是位移的大小,\(\theta\)是力与位移方向的夹角。
2、重力势能:物体由于被举高而具有的能量,表达式为\(E_p = mgh\),其中\(m\)是物体的质量,\(g\)是重力加速度,\(h\)是物体的高度。
五、新课导入在日常生活中,我们经常会观察到物体的运动状态发生变化,比如汽车加速、篮球被抛出等。
在这些过程中,物体的速度发生了改变,也就具有了不同的能量。
那么,这种与物体运动速度相关的能量是什么呢?它又有怎样的特点和规律呢?这就是我们今天要学习的动能和动能定理。
六、知识讲解(一)动能1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、表达式:\(E_k =\frac{1}{2}mv^2\),其中\(m\)是物体的质量,\(v\)是物体的速度。
3、单位:焦耳(J),\(1 J = 1 N·m = 1 kg·m^2/s^2\)。
思考:为什么动能的表达式是\(\frac{1}{2}mv^2\)?我们可以通过以下的推导来理解:假设一个质量为\(m\)的物体,在恒力\(F\)的作用下,从速度\(v_1\)加速到速度\(v_2\),发生的位移为\(s\)。
根据牛顿第二定律\(F = ma\),又由运动学公式\(v_2^2v_1^2 = 2as\),可得\(s =\frac{v_2^2 v_1^2}{2a}\)。
而功的定义为\(W = Fs\),将\(F = ma\)和\(s =\frac{v_2^2 v_1^2}{2a}\)代入,可得:\\begin{align}W&=mas\\&=m\times\frac{v_2^2 v_1^2}{2}\\\end{align}\因为外力做功使物体的动能发生变化,而初动能为\(E_{k1} =\frac{1}{2}mv_1^2\),末动能为\(E_{k2} =\frac{1}{2}mv_2^2\),外力做功等于动能的变化量,即\(W = E_{k2} E_{k1}\),所以\(W =\frac{1}{2}mv_2^2 \frac{1}{2}mv_1^2\),由此可得动能的表达式为\(E_k =\frac{1}{2}mv^2\)。
人教版高中物理必修第2册 动能和动能定理导学案
导学案1.课题名称:人教版高一必修2 物理第八章机械能守恒定律——动能和动能定理2.学习任务:(1)理解动能的概念,会用动能的表达式进行计算;(2)理解动能定理的含义,并会推导动能定理;(3)知道动能定理的适用情况,并能应用动能定理解决一些力学问题。
3.学习准备:准备好教材(没有纸质版看电子版)及笔记本。
边观看边做记录。
4.学习方式和环节:观看视频课学习,适时控制播放,按老师指令完成相应的课上学习任务。
学习环节主要有:环节一:理解动能情境问题1 质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,求力F所做的功?➢动能的表达式:◆判断对错:质量一定的物体:1.速度变化,动能一定变化。
2.动能变化,速度一定变化。
环节二:动能定理情境问题2 质量为m的某物体在粗糙水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l,所受阻力是f,求动能的变化量?1.动能定理的内容:2.表达式:思考与讨论:动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下得到的,动能定理是否能适用于变力、曲线运动?3.动能定理的适用条件:环节三动能定理的应用•1. 确定研究对象•2.受力分析—总功W•3.运动过程分析—确定对应过程的初末运动状态v1、v2即找对应的初、末动能•4.列方程【例1】如图为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
子弹击中苹果前的瞬间速度约为900m/s,穿出苹果瞬间的速度约为为800m/s,子弹的质量约为20g ,在苹果中穿行的路径约为10cm。
试估算子弹穿过苹果的过程中对苹果的平均冲力的大小?【例2】一架喷气式飞机,其质量是 5.0×103 Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程是5.3 ×102 m 时,达到起飞速度60 m/s。
在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力。
环节四本节课内容总结。
7- 7 动能和动能定理 导学案
7- 7 动能和动能定理 导学案(无答案)【学习目标】1、知道动能的符号和表达式,理解动能的概念,利用动能定义式进行计算。
2、理解动能定理表述的物理意义,并能进行相关分析与计算。
【学习重点】理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
【学习难点】探究功与速度变化的关系,会推导动能定理的表达式,理解动能定理的含义与适用范围,会利用动能定理解决有关问题。
【学习过程】学习任务1:动能的表达式问题: 动能与什么因素有关?(动能是物体由于而具有的能量,所以动能与物体的和有关,质量越大、速度越大,物体的动能。
)问题: 通过上节探究功与速度变化的关系得到了什么结论?思考: 动能具体的数学表达式是什么呢?推导: 有一质量为m 的物体以初速度v 1在光滑的水平面上运动,受到的拉力为F ,经过位移为l 后速度变为v 2. 。
结论: 动能表达式状态物理量 → 能量状态; 标量; 单位:焦耳(J )概念辨析:对于质量一定的物体,下列关于速度和动能关系的说法中,正确的是( )A .物体的速度发生了变化,其动能也一定变化B .物体的速度发生了变化,其动能不一定变化C .物体的速度不变,其动能也一定不变D .物体的动能不变,其速度也一定不变学习任务2:动能定理表达式: 22211122W mv mv =- 内容: 合外力对物体所做的功,等于物体动能的改变量。
理解: 若合外力方向与物体运动方向相同时,合外力对物体做,W ﹥0 ,则物体动能。
若合外力方向与物体运动方向相反时,合外力对物体做,W ﹤0 ,则物体动能。
适用: 不仅适用于恒力做功,也适用于变力做功;不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动应用步骤: 1、确定研究对象、选取物理过程;2、受力分析、确定该过程中各力所做的功,求出这些力的功的代数和;3、确定该过程初、末两状态的动能;4、构建动能定理,求解待求量。
例题: 一架喷气式飞机,质量35.010m kg =⨯,起飞过程中从静止开始滑跑。
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课时7.7动能和动能定理
制作人:刘国辉 2019.05.22
1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能。
2.能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
3.会用动能定理处理单个物体的有关问题,领会运用动能定理解题的优越性。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
1.动能定义:物体由于①运动而具有的能。
2.动能表达式E k=②。
3.动能的单位是③焦耳,与功的单位相同。
4.动能的特点
(1)动能具有瞬时性,是④状态量。
(2)动能具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,说到物
体的动能,一般是指相对于⑤地面的。
(3)动能是⑥标量,只有大小,没有方向。
5.动能定理:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中⑦动能
的变化;如果外力做正功,物体的动能就⑧增加,外力做负功,物体的动能就⑨减少;动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动情况,也适用于⑩变力做功和曲
线运动情况。
6.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用动能定理处
理问题比较简单。
主题1:动能的表达式
问题:如图所示,给质量为m的物体施加一个恒力F,使物体在光滑的水平面
上做匀加速直线运动,在物体发生位移l的过程中,力F对物体做功W,物体的速
度由v1变为v2。
(1)推导出力F对物体做功的表达式。
(用m、v1、v2表示)
(2)阅读教材中相关的内容,思考并讨论下列问题。
①动能E
k =1
2
mv2中v是瞬时速度还是平均速度?为什么动能的单位是焦耳?
②速度变化时,动能是否一定变化?动能不变时速度一定不变吗?
③选择不同的参考系对动能有什么影响?
主题2:动能定理
问题:(1)根据以下情景①②③完成下表,你能从中得到什么结论?
①质量为1 kg的物体,在f=2 N的摩擦力的作用下在水平面上运动3 m 后,速度从4 m/s变为2 m/s。
②静止于粗糙水平面上的1 kg的物体,在水平拉力作用下匀加速前进,水平拉力F=2 N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,物体在该力作用下运动了2 m,速度从0变为2 m/s。
③质量为1 kg的物体,在大小为F=7 N、方向平行于斜面的拉力作用下,沿倾角为37°的光滑斜面向上运动了2 m,速度从0变为2 m/s。
情景拉力
做的
功
摩擦力(或
重力)做的
功
合力
做的
功
物体动能的变
化
①
②
③
(2)合外力对物体做正功时,物体的动能如何变化?做负功时动能又如何变化?物体的动能不变说明物体受到的合外力为零吗?
主题3:动能定理的应用
问题:(1)应用动能定理解题的一般步骤是怎样的?
(2)比较应用动能定理与牛顿定律解题方法的异同,并完成下列表格。
牛顿定律动能定理
相同点确定研究对象,对物体进行受力分析和
运动过程分析
适用条
件只能研究在恒力作用下物体的运动
应用方
法要考虑运动过程的每一个细节,结合运动学公式解题
运算方
法矢量运算
1.关于动能,下列说法正确的是()。
mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度
A.公式E k=1
2
B.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关
C.一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
2.一人用力踢质量为1 kg的静止足球,使足球以10 m/s的水平速度飞出,设人踢足球的平均作用力为200 N,足球在水平方向滚动的距离为20 m,则人对足球做的功为(g取10 m/s2)()。
A.50 J
B.200 J
C.4000 J
D.6000 J
3.一个质量为25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s。
取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,下列结论正确的是()。
A.合外力做功50 J
B.阻力做功500 J
C.重力做功500 J
D.支持力做功50 J
4.下列关于运动物体所受合外力做的功和动能变化的关系的说法正确的是()。
A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D.物体的动能不变,所受合外力一定为零
拓展一:应用动能定理求变力做功问题
1.如图所示,质量为m的物体被细绳牵引着在光滑水平板上做匀速圆周运动,拉力为F时,转动半径为r,当拉力增大到8F时,物体做匀速圆周运动的半径为r
,
2则外力对物体所做的功为多少?
拓展二:应用动能定理求解多过程问题
2.如图所示,将质量m=2 kg的一个小球从离地面H=2 m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5 cm深处。
不计空气阻力,求泥对小球的平均阻力。
(g 取10 m/s2)。