2019-2020年高中物理《4.4 动能定理》学案1 教科版必修2

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1、2019-2020年高中物理《4.4动能定理》学案1教科版必修2学习目标1.理解动能的概念,掌握其表达式.2.能用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.能应用动能定理解决简单的问题.学习重点1.理解动能的概念,掌握其表达式.2.能用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.能应用动能定理解决简单的问题.学习难点1.理解动能的概念,掌握其表达式.2.能用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.能应用动能定理解决简单的问题.课前预习使用说明与学法指导高一物理必修二第四章第四节,掌握动能的概念及其表达式知识准备动

2、能的相关知识,知道动能的大小与哪些因素有关。          教材助读仔细阅读教材知道动能的定义,动能的表达式预习自测1.物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,则末速度vt与位移x的关系式为.2.物体所受合外力与物体加速度的关系为F=3.动能:物体由于运动而具有的能量叫动能,其表达式为Ek= ,动能是标量,它的单位与的单位相同,在国际单位制中是.4.动能定理:合外力所做的功等于物体,即W=课内探究情景导入汹涌的波涛能冲决堤坝,说明运动的物体具有能量学始于疑1.动能的概念是什么?2.动能的表达式是什么?3.什么是动能定理?质疑探究一、动能[问题设计]1.如图1所示,物体m由

3、A运动到B,重力做的功是多少?2.如图2所示,物体在恒力F的作用下向前运动了一段距离,速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式.3.对比重力做功与F做功的表达式,你得到什么启示?[要点提炼]1.动能的表达式:Ek=mv22.对动能的理解(1)动能的瞬时性:物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应,是一个状态量.(2)动能的标矢性:动能是标量,只有大小没有方向,且总大于(v≠0时)或等于零(v=0时),不可能小于零(无负值).运算过程中无需考虑速度方向.(3)动能的相对性:对于不同的参考系,物体的速度不同,则物体的动能也不同.没有特别指明时,都是以地面为参考系.3.动能的变

4、化量为末状态的动能与初状态的动能之差,即ΔEk=mv-mv.动能的变化量是过程量,ΔEk>0,表示物体的动能增大;ΔEk<0,表示物体的动能减小.[延伸思考]质量为m的物体做匀减速直线运动,某时刻速度为v1,经过一段时间后速度变为-v1,如图3所示.请思考并讨论以下问题:(1)写出物体在A、B点时的动能.(2)比较(1)中的两个结果,思考这两个结果说明了什么问题?二、合外力做功和物体动能的变化[问题设计]1.如图4所示,物体在推力F及摩擦力f作用下,经过一段位移,速度由v1增加到v2,则此过程中,外力做功与动能间存在什么关系?2.某物体受到几个外力的共同作用,外力做的总功与动能之间的

5、关系与上述结论相同吗?[要点提炼]动能定理1.表达式:W=Ek2-Ek1=ΔEk..其中Ek2=mv表示一个过程的末动能,Ek1=mv表示这个过程的初动能.W表示这个过程中合外力做的功.2.关于动能定理的几点说明(1)W的含义:包含重力在内的所有外力所做功的.(2)W与ΔEk的关系:合外力做功是引起物体动能变化的原因.如果合外力对物体做,物体的动能增加;如果合外力对物体做,物体的动能减少;如果合外力对物体不做功,物体的动能.[延伸思考]动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下推导出来的,对于物体受变力作用、做曲线运动的情况,动能定理是否成立?三、动能定理的简单应用1.应用动

6、能定理解题的一般步骤(1)选取研究对象(通常是单个物体),明确它的运动过程.(2)对研究对象进行受力分析,明确各力做功的情况,求出外力做功的代数和.(3)明确物体在初、末状态的动能Ek1、Ek2.(4)列出动能定理的方程W=Ek2-Ek1,结合其他必要的解题方程,求解并验算.2.应用动能定理解题的优点动能定理对应的是一个过程,只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程合力做的功,无需关心中间运动过程的细节,而且功和能都是标量,无方向性,计算方便,因此当题目中不涉及a和t,而涉及F、x、m、v、W、Ek等物理量时,优先考虑使用动能定理.知识网络当堂检测【例1】 关于动能的理解,下列说法正确

7、的是(  )   A.凡是运动的物体都具有动能   B.重力势能可以为负值,动能也可以为负值   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【例2】 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始运动.当位移达到x=5.3×102m时,速度达到起飞速度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.求飞机受到的平均牵引力.(g取10m/s2)【例

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