2019_2020学年高中物理7.7动能和动能定理学案（含解析）新人教版必修2.docx

7动能和动能定理学习目标1.明确动能的表达式及含义.2.掌握动能定理并能应用动能定理解决简单问题.3.能理解和推导动能定理.自主探究1.动能:(1)动能定义:(2)表达式:(3)单位:(4)动能是(选填“矢量”或“标量”)2.动能定理:(1)内容:(2)表达式:合作探究一、定性分析:影响物体动能大小的因素1.回忆初中知识:物体动能的大小与哪些因素有关?2.重温初中做过的探究实验3.设计方案比赛:(限时2分钟)比赛要求:可以在提供的实验器材上创新,也可以选用其他的实验器材进行设计.作出必要的设计草图和文字说明.设计方案:探究动能的大小与质量及速度的大小关系.二、定量分析:物体动能的大小与质量及速度的关系1.寻找动能的表达式(1)观察汽车的启动过程,并作出该过程汽车的受力分析.(2)简化模型,研究做功过程:设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1变为v2,如图所示,试推导力F做功的表达式.(用m、v1、v2表示)三、动能定理(1)动能定理:a.动能定理的内容:.b.表达式:.c.动能定理表明:力对物体做正功,物体的动能.做负功,物体的动能.d.如果同时有几个力对物体做功,动能定理中的W即为做的功.(2)动能定理的应用.【巩固练习1】教材第73页例题1,总结用动能定理解题的解题步骤(要求用两种方法求解)解法一:(牛顿运动定律结合运动学)解法二:(动能定理)用动能定理解决问题的解题步骤:1.选择;2.分析受力,计算;3.研究运动过程,计算物体的和;4.根据列方程,并求解.【巩固练习2】质量为20g的子弹,以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的钢板,射穿后的速度是100m/s,子弹受到的平均阻力是多大?思考讨论:做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,在上面的题目中,子弹克服阻力做功损失了动能,这部分动能到哪里去了?课堂检测1.光滑水平桌面上有一物体在一水平恒力F作用下,速度由零增加到v,然后由v增加到2v.这两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1W2为()A.11B.12C.13D.142.改变汽车的质量和速度,都可以使汽车的动能发生变化,在下列几种情况下,汽车的动能是原来的2倍的是()A.质量不变,速度增大到原来的2倍B.速度不变,质量增大到原来的2倍C.质量减半,速度增大到原来的2倍D.速度减半,质量增大到原来的4倍3.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,物体的动能不变C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体做匀速圆周运动,是变速运动,所以其动能也改变4.A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中()A.A获得的动能大B.B获得的动能大C.A、B获得的动能一样大D.无法比较谁获得的动能大5.物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示,下列表述正确的是()A.在01s内,合外力做正功B.在02s内,合外力总是做负功C.在12s内,合外力不做功D.在03s内,合外力总是做正功参考答案自主探究1.(1)物体由于运动所具有的能量(2)Ek=12mv2(3)焦耳(4)标量2.(1)力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.这个结论,叫做动能定理(2)W=12mv22-12mv12合作探究物体的动能与什么因素有关?一、定性分析:影响物体动能大小的因素1.物体的速度、物体的质量3.略二、定量分析:物体动能的大小与质量及速度的关系1.寻找动能的表达式(1)小车的受力分析为竖直方向有重力和地面的支持力,水平方向有牵引力和摩擦力.(2)简化模型,研究做功过程解:根据牛顿第二定律: F=ma,恒力F在物体发生位移l的过程中做功:W=Fl,物体发生位移l的过程中做匀加速直线运动,速度与位移的关系式:v22-v12=2al,以上三式联立得:W=12mv22-12mv12三、动能定理(1)a.力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化,这个结论叫做动能定理.b. W=12mv22-12mv12c.增加减小d.合力【巩固练习1】解法一:(牛顿运动定律结合运动学)解:Ff=0.02mg=1000N对物体受力分析如图所示根据牛顿第二定律得:F-Ff=ma根据运动学公式得:v2=2al联立以上两式得:F=1.8104N解法二:(动能定理)解:Ff=0.02mg=1000N受力分析得:F合=F-FfW总=(F-Ff)l又因为Ek1=0Ek2=12mv2所以(F-Ff)l=12mv2-0F=mv22