20动能动能定理导学案

7.7动能和动能定理（一）

【预习目标】

1. 知道动能的概念，会用动能的定义式进行计算。

2. 知道动能定理的内容。

3. 会用动能定理解决简单的问题。

【复习与预习】

（一）动能

（1）定义： _______________________________________________________

（2 ）表达式： 。

（3）动能是 _____ 量，有 ________ ，无 ____ 。单位是 __________ 。

（二）动能定理

（1） ___________________________________________________________________ 定理内容：

（2） 动能定理的表达式： _____________________________________________ 。

【预习自测】

1 •改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能 各是原来的几倍？

质量不变，速度增大到原来的 速

度不变，质量增大到原来的 质量

减半，速度增大到原来的 速度减

半，质量增大到原来的 关于功和

物体动能变化的关系, A. 有力对物体做功，物体的动能就会变化

B. 合力不做功，物体的动能就不变

C. 合力做正功，物体的动能就增加

D. 所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少

3. 一质量为2 kg 的滑块，以4 m/s 的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，

在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为

4 m/s , 在这段时间里水平力做的功为 （）

A. 0

B.8 J

C.16 J

D.32 J

4. 质量m=50kg 的物体，原来的速度 vl=2m /s ，受到一个与运动方向相同的力

F=4N 的作用, 发生的位移s=2m,物体的末动能是多大？

【我的疑惑】（预习中你存在的问题）

A. B. C. D. 2. 2倍， _____________ 2 倍， ________ 。 4 倍， ________ 。 4 倍， ________ 。 不正确的说法是

探究案

【学习目标】

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。

【重点】

动能的概念，动能定理及其应用。

【重点难点】

动能定理的理解和应用

一、动能

在本章第一节，我们已经知道：物体_____________________________ 叫做动能，在第六节通过

力对物体做功与物体速度变化的关系，即wx v2。根据功与能量变化相联系的思想向我们

提示：物体动能可能包含_____________ 。

问题1 :设物体的质量为m,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V增大到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。

（独立完成推导过程）

问题2:这个结论说明了什么问题？

【巩固练习】父亲和儿子一起溜冰，父亲的质量是60 kg，运动速度为5 m/s，儿子的质量

是30 kg，运动速度为8m/s，试问父亲和儿子谁具有的动能大

、动能定理

问题3:阅读教材，结合上面问题的结论推到动能定理的表达式。

问题4:如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？

问题5:当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化，当合力对物体做负功时，物体的动能又如何变化？

问题6:动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推导出来的。那么动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢？

（3 ）适用条件：正是因为动能定理适用于________________ 和____________ 的情况，所以在解决

一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。

例1、一架喷气式飞机质量为5.0 X IO3kg，起飞过程中从静止开始滑行，当位移达到L=5. 3 x 102m时，速度达到起飞速度V=60n Z s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力是多大？

例2、一辆质量为m速度为v o的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停下来，

试求汽车受到的阻力。

分别用牛顿运动定律和动能定理解题，并对结果进行分析、说明或讨论。

［结论］ _______________________________________________________________________ 1. 动能定理的优点：

（1 ）动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便；

（2）动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。

2. 用动能定理解题的一般步骤：

①确定研究对象和研究过程。

②分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草

图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。

③找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）

④根据动能定理建立方程，代入数据求解，

【巩固练习】

质量为1kg的铁球，由离泥浆地面3m高处自由落下，陷入泥浆中30cm后静止，则重力对铁

球所做的功是多少？铁球克服泥浆阻力所做的功是多少？（g取10m/s2）

【课后作业】

1. 完成训练案

2. 课本P74问题与练习2、3题做作业。

训练案

1.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止

状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则（）

A. 力F对A做功较多，A的动能较大