高中物理第七章機械能守恒定律第7節(jié)動能和動能定理學案新人教必修.docx

7.7 動能和動能定理【學習目標】1建立和理解動能的概念，推導動能定理的表達式2理解動能定理的確切含義，應用動能定理解決實際問題3培養(yǎng)演繹推理、科學思維和主動探究的能力和品質【重點難點】動能概念的建立；動能定理及其應用【學法指導】認真閱讀教材，體會動能的物理意義，體會合力做功與動能變化的關系?！局R鏈接】1.關于重力勢能和彈性勢能分別是通過研究哪個力做功而得到了它們的定量表達式？2.在必修一中我們學習了一條動力學規(guī)律是什么？應用它結合運動學公式處理動力學問題一般只能解決哪類問題？【預習導學】回憶：初中我們曾對動能這一概念有簡單、定性的了解，知道物體_而具有的能叫動能，那么，物體的動能跟什么因素有關系呢?1.實驗研究下圖是初中課本上的探究物體動能與什么因素有關的實驗原理圖，請思考：本實驗采用了_ ， _；實驗的結論是_。設疑：那么，物體的動能跟它們有什么定量關系呢?2.理論探究完成下列填空：用m、 v1 、v2三個量表示出以下三種情形中力對物體所做的功。問題情景1：質量為m 的物體在與運動方向相同的恒力F 的作用下沿光滑的水平面發(fā)生一段位移l ，速度從v1 增加到v2。WF = Fl = _ = _=_=_問題情景2：質量為m 的物體在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下發(fā)生一段位移l ，速度從v1 減小到v2。Wf = -Ff l =_=_=_=_問題情景3：質量為m 的物體在與運動方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面運動了一段位移l ，受到的摩擦力為Ff ，速度從v1 變?yōu)関2。W合=Fl-Ff l =_=_=_=_引導：從W= 這個式子可以看出，“”很可能是一個具有特殊意義的物理量，也就是說，它可能就是_。因為：（1） （2） （3） 一、動能1概念：物體由于運動所具有的能稱為_2.表達式：_ 3.單位：_，符號_4.動能是_（“標量”或“矢量”）課堂訓練1.質量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質量60kg、以10m/s的速度奔跑的運動員，二者相比，哪一個的動能大？ 反思：通過上面的計算，你覺得哪個因素對物體的動能影響大？2.關于動能，下列說法正確的是A、運動物體所具有的能叫做動能B、動能在國際單位中的單位是焦（J）C、動能是標量，不可能為負值D、動能是狀態(tài)量思考：動能具有相對性嗎？二、動能定理1.推導：（1）上面的三種問題情景都是針對 力作用下的 運動過程來研究的；（2）對于這三種問題情景的推導過程能否統(tǒng)一？2.內容：（1）有了動能的表達式后，前面我們推出的W,就可以寫成 ，請你用文字表述一下（2）數學表達式為 。3.思考： 剛才我們推導出來的動能定理，是物體在受恒力作用且做勻變速直線運動的情況下推出的，動能定理能否也可以應用于變力做功、曲線運動的情況？如果不能，請說明理由；如果能，你可以提供什么依據？4.理解：有比較才有鑒別，溫故而知新。請完成下列表格：規(guī)律牛頓第二定律動能定理研究對象某一物體在某一時刻F合=ma標矢性矢量式因果性力是產生加速度的原因三、例題分析例題： 一架噴氣式飛機，質量m=5.0103 kg ，起飛過程中從靜止開始滑跑。當位移達到l=5.3102m時，達到起飛速度v=60m/s 。在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍。求飛機受到的牽引力F。法一：（牛頓運動定律結合運動學公式） 法二：（動能定理）四、鞏固練習1. 據報載，第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2000m高空飛行時，發(fā)現(xiàn)飛機玻璃窗邊一小昆蟲在游動，他順手抓過來一看，??！竟然是一顆德國子彈，飛行員能抓到子彈，是因為（ ） A.飛行員的反應快 B.子彈與飛機同方向飛行，且飛行速度接近，子彈相對于飛行員的動能很小 C.子彈已經飛得沒勁了，快要落在地上了 D.飛行員的手掌有勁 2.預防鳥撞飛機是世界航空界的一大難題。為解決這一棘手問題，空軍各機場都成立了專業(yè)驅鳥隊，采用強聲驅鳥、設網攔鳥、獵槍驅趕和鳥情預報等方法手段驅鳥，確保飛行安全。據悉，目前一些發(fā)達國家均運用雷達進行鳥情探測預警。 為什么鳥對飛機會造成威脅？3.在h高處，以初速度v0向水平方向拋出一小球，不計空氣阻力，小球著地時速度大小為（ ）