(学案)动能和动能定理

动能和动能定理

【学习目标】

1．理解什么是动能；

2．知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；

3．理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围；

4．巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度；

5．学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系。

【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、动能

1．物理学中___________________________________________________叫动能。

2．动能的大小跟运动物体的___________、___________有关。物体的_________越大，____________越大，动能就_________。

3．（1）在物理学中，物体的动能表示为：_________________。

（2）动能是_________________量，是状态量。

（3）动能的单位：与功的单位相同，在国际制中都是_________________。

例题1：关于对动能的理解，下列说法不正确的是（）

A．凡是运动的物体都具有动能

B．动能总为正值

C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化

D．一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化

例题2：质量为1kg的物体，自由下落2s，重力做功为__________，2s末物体的动能为__________。（g取10m/s2）。

二、恒力做功与动能改变的关系

问题1：若外力对物体做功，该物体的动能总会增加吗？如果物体对外做功，该物体的动能总会减少吗？做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢？

问题7：为什么会有误差，怎样才能减小误差？本实验是否还有其他的设计？

三、动能定理

1．动能定理的内容：___________________________________________________。

2．公式：W=________________或W=___________

其中E k2表示一个过程的末动能1

2mv22，E k1表示一个过程的初动能1

2

mv12。

动能定理的适用条件：___________________________________________________ _______________________________________________________________________。

例题3：某实验小组利用速度传感器探究“恒力做功和物体动能变化的关系”。如图1所示，他们用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，另一端与小车相连。在水平面上相距50.0cm的A．B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小，小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：

①使木板倾斜一定的角度，让小车能在不挂砝码作用下匀速运动；

②测量___________的质量M；把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与钩码相连；

③将小车停在C点，_____________________，小车在细线拉动下运动，记录砝码重力及小车通过A、B时的速度；

④在小车中增加重物改变小车质量，或__________________，重复②的操作。

（2）表1是他们测得的一组数据，期中M是小车和改变小车质量的重物的质量之和，|v22−v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F 是砝码的重力（等于小车所受的合外力），W是F在A、B间所做的功。表格中的△E3=_____________，W3=_____________。（结果保留三位有效数字）

（3）根据表1，请在下图中的方格纸上作出△E-W图线。

【练习巩固】

1．关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是（）

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

2．下列说法正确的是（）

A．物体所受合力为0，物体动能可能改变

B．物体所受合力不为0，动能一定改变

C．物体的动能不变，它所受合力一定为0

D．物体的动能改变，它所受合力一定不为0

3．一物体速度由0增加到v，再从v增加到2v，外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是（）

A．W1=W2B．W2=2W1

C．W2=3W1D．W2=4W1

4．一质量为2kg的滑块，以4m/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

4m/s，在这段时间里水平力做的功为（）

A．0B．8J C．16J D．32J

5．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

B．力F对B做功较多，B的动能较大

C．力F对A和B做功相同，A和B的动能相同

D．力F对A和B做功相同，但A的动能较大

6．一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kg，μ=0.1，现用水平外力F=2N拉其运动5m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？（g取10m/s2）7．从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？

参考答案：

1．A

2．D

3．C

4．A

5．D

6．5m

7．H/R