高中物理人教版必修2教案:第七章第7节 动能和动能定理1
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高中物理人教版必修2 第七章第七节《动能和动能定理》教学设计教材分析1.动能定理是解决动力学问题的又一条主线,它比牛顿运动定律的应用更加广泛,更加简便。
2.动能定理是做功与能量转换的关系的核心。
学情分析在实际学习中学生对动能概念的理解较为容易,能够掌握外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系,能够理论推导它们之间的定量关系,但真正从深层次理解存在困难。
也不习惯应用动能定理解决动力学问题。
教学课时两课时,第一课时:动能和动能定理的探究及动能定理的理解。
第二课时:动能定理的应用三维目标:知识与技能1.掌握动能和动能定理的探究过程2.动能和动能定理的理解过程与方法1.运用演绎推导方式推导动能和动能定理的表达式。
2. 归纳法证明动能定理的普适性情感态度与价值观1.通过演绎推理及归纳的过程,培养对科学研究的兴趣.2.通过对动能和动能定理的演绎推理及归纳,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美3. 体会从特殊到一般的学习方法教学重点动能定理得的探究过程教学难点对动能定理的理解探究过程通过上节“探究功与速度变化的关系”,我们已经了解到一个特殊情形下力对物体的功与物体速度变化的关系,即2,那么动能的表达式中可能包含2v这w v个因子。
本节我们再沿另一条线索探究物体动能的表达式,如果两者能够相互支持,做结论时就多一分把握。
1、猜想:动能跟什么因素有关?(m 、v 、可能还有其他因素)速度一定:质量越大,动能越大;质量一定:速度越大,动能越大。
能否简单的认为是正比关系?2、 从那入手?(类比思想)重力势能的探究从重力做功入手弹性势能的探究从弹力做功入手动能的探究从合力做功入手3、物理情境(1)质量为m 的物体放置在光滑水平面上,在水平恒力F 作用下做匀加速直线运动,在物体发生位移L 的过程中,物体的速度由V 1变为V 2 。
学生探究:根据牛顿第二定律F ma =而22212v v a -=,即22212v v a -= 把F 、的表达式代入W F =,可得F 做的功2221()2ma v v W a-= 也就是 22211122W mv mv =-(2)质量为m 的物体放置在粗糙水平面上,在水平恒力F 作用下做匀加速直线运动,在物体发生位移x 的过程中,物体的速度由V 3变为V 4。
7.7 动能和动能定理教学目标一、知识与技能1. 理解动能的概念。
2. 熟练计算物体的动能。
3. 会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤。
二、过程与方法1. 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法。
2. 理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。
三、情感、态度与价值观1. 通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣。
2. 通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美。
教学重点理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
教学难点1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围。
2.会推导动能定理的表达式。
教学过程一、导入新课传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流。
同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理。
二、新课教学(一)动能的表达式教师活动:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型: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v 1增加到v 2,如图所示。
提出问题:1.力F 对物体所做的功是多大?2.物体的加速度是多大?3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子? 推导:这个过程中,力F 所做的功为W =Fl 根据牛顿第二定律F =ma 而2122vv -=2al ,即l =av v 22122-把F 、l 的表达式代入W =Fl ,可得F 做的功W =av v m a 2)(2122-也就是W =21222121mv mv - 根据推导过程教师重点提示: 1.动能的表达式:E K =21mv 2。
2.动能对应物体的运动状态,是状态量。
《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案(通用4篇)《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。
在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。
也是每年高考必考内容。
因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。
--思路导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能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。
3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。
过程与方法1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。
2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。
情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。
3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。
4.领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
教学重点1.动能的概念,动能定理及其应用。
2.演示实验的分析。
教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。
高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。
前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。
对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。
教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问:能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关,动能和做功的关系。
动能和动能定理(课时1)教学目标知识与技能1、知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算;2、理解动能定理及其推导过程,能用动能定理进行相关分析及计算。
过程与方法1、运用归纳推导方式推导动能定理的表达式;2、对比分析动力学知识和动能定理的应用。
重点 动能的概念;动能定理的理解和应用。
难点 动能定理的理解和应用教学过程:引入:1、实验:探究功与速度变化的关系实验图像(物体初速度为0)(在实验中,橡皮筋做功,物体速度越来越快,动能越来越大;结合功能关系)动能的表达式中可能包含2v2、设某物体的质量m ,在与运动方向相同恒力F 的作用下发生一段位移,速度由V1增加到V2,求这个过程中F 做的功是多少?21222121mv mv w -= ①等式右边两个物理量具有相同的形式221mv ,221mv 很可能是一个具有特定意义的物理量,且这个量的变化量正好等于力的功,由功能关系可推测这个量很可能是能量,那么什么能量与质量、速度有关呢?②同时类比重力势能的定义过程——得出动能定理的概念1.2目的:动能概念引入、通过实验和理论推导两方面去求证动能的表达式。
动能公式:221mv E k = 理解:(1)与质量成正比,与速度的平方成正比;如:①一男生质量为60kg ,某时刻速度为2m/s ,此时该男生的动能;②某一物体质量不变,速度变为原来的2倍;质量变为原来的2倍,速度不变;质量减半,速度变为原来的4倍。
动能如何变化?(2)①是标量,②大小与速度方向无关。
如:①某一物体沿如下各方向以V0抛出,物体的动能大小相等。
有一物体质量为m ,以速度v 做匀速圆周运动,动能如何变化?②求动能和动能变化量小球质量为1kg,s m v s m v /4,/20==第3情景不需求出速度变化量该题目的:重点突破动能的标矢量问题,动能无方向、无正负(3)单位:焦耳(J )动能定理 公式:2122122121mv mv E E w K K -=-= 理解:(1)末动能初动能,:21:21211222mv E mv E k k ==,为动能的变化量12k k E E -,为合力的功w(2)合力所做的功等于物体动能的变化量;(3)合力做正功,动能增加;合力做负功,动能减小。
7.7 动能和动能定理【【教教学学目目标标】】1.正确理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
2.正确理解动能定理,会进行动能定理的推导。
3.知道动能定理的适用条件,会用动能定理解决力学问题,知道用动能定理解题的步骤。
【【重重点点难难点点】】1.正确理解动能定理。
2.会用动能定理解决力学问题。
【【教教学学方方法法】】讲练结合【【教教学学用用具具】】课 件【【教教学学过过程程】】一、.动能的表达式1、推导:设质量为m 的物体,初速度为υ1,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移s ,速度增加至υ2。
在这个过程中,力F 所做的功W =Fs 。
根据牛顿第二定律有F =ma ,由匀加速运动的公式22212as υυ-=,有22212s a υυ-=,由此可得: 2222212111W FS ma 222m m a υυυυ-====- 212k E m υ=2、单位:在国际单位制中,动能的单位是焦耳:1k g ·m 2/s 2=1N ·m =1J 。
3、动能是标量。
二、动能定理1、表达式:22212111W 22k k km m E E E υυ∆==-W =- 2、内容: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。
3、对动能定理的理解:(1)动能定理的标量性:计算式为标量式,υ为相对参考系的速度。
(2)动能定理的研究对象:单一物体,或者可以看成单一物体的物体系。
(3)动能定理的适用范围:适用于直线运动,适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功。
力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。
只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。
(4)若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理,可以分段处理,也可以全过程作为一整体来处理。
4、动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。
(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。
教学活动[新课导入]师:在前几节我们学过,当力对一个物体做功的时候一定对应于某种能量形式的变化,例如重力做功对应于重力势能的变化,弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化,本节来探究寻找动能的表达式.在本章“1.追寻守恒量”中,已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能,大家先猜想一下动能与什么因素有关?生:应该与物体的质量和速度有关.我们现在通过实验粗略验证一下物体的动能与物体的质量和速度有什么样的关系.(实验演示或举例说明)让滑块A从光滑的导轨上滑下,与静止的木块月相碰,推动木块做功.师:让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到什么现象?生:让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到:高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多.师:说明什么问题?生:高度越大,滑到底端时速度越大,在质量相同的情况下,速度越大,对外做功的本领越强,说明物体由于运动而具有的能量越多.师:让质量不同的木块从同一高度滑下,可以看到什么现象?生:让质量不同的木块从同一高度滑下,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多.师:说明什么问题?生:相同的高度滑下,具有的末速度是相同的,之所以对外做功的本领不同,是因为物体的质量不同,在速度相同的情况下,质量越大,物体对外做功的能力越强,也就是说物体由于运动而具有的能量越多.师:那么把这个问题总结一下,得出的结论是什么呢?[新课教学][实验探究]影响小球动能大小的因素有哪些?准备三个小球,其中两个质量相同,第三个质量大一些让学生回顾初中的实验。
一、动能的表达式生(回答刚才的问题,总结实验结论):物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.师:那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们来看这样一个问题.(投影展示课本例题,学生讨论解决问题,独立完成推导过程)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 l增大到V2,如图5.7—2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.(投影展示学生的推导过程,让学生独立完成推导过程)师:刚才这位同学推导得很好,最好是在推导过程中加上必要的文字说明,这样学生活动是重力的0.02倍.师:我们要分析这类问题,应该从什么地方人手呢?生:还是应该从受力分析人手。
7。
7 动能和动能定理一、教学目标1.知识和技能:⑴理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算;⑵理解动能定理及其推导过程;⑶知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2.过程和方法:⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。
⑵培养学生演绎推理的能力.⑶培养学生的创造能力和创造性思维。
3.情感、态度和价值观:⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣.⑵激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问题。
二、设计思路动能定理是力学中一条重要规律,它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系,动能定理贯穿在本章以后的内容中,是本章的教学重点。
学习并掌握它,对解决力学问题,尤其是变力做功,多过程问题或时间未知情况下的问题有很大的方便。
本课教学设计的过程为:由于本节内容较多又很重要,所以安排两节课,一节新授课、一节习题课,以达到良好的效果。
本节教案为新授课教案三、教学重点、难点1.重点:⑴动能概念的理解;⑵动能定理及其应用。
2.难点:对动能定理的理解。
四、教学方法讲授法、讨论法、练习法五、教学设计教师活动学生活动点评一、引入新课回顾探究功与速度变化关系的实验提问1:当v0=0时,拉力对小车做的功与速度有什么关系?提问2:当v0≠0时,力对小车做功与速度的变化有什么关系?设计情景:建立模型,如图所示,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,速度由v1增加到v2。
求从动力学和运动学的角度找出F、l、与m、 v2、v1的关系.选择学生的答案,投影学生的解答过程,归纳,总结.学生回答:v0=0时,W∝v2。
当v0≠0时,W∝v22—v12……学生利用所学功的知识和运动学知识理论推导。
在实验的基础上深入探究,激发学生的学习兴趣。
学生直接参与探究过程,增加感性认识。
22211122Fl mv mv=-的汽车,关闭发动机后,在水平面上滑行了x 的距离停下。
求该过程中汽车受到的阻力。
《动能和动能定理》学案1/ 10学案主题:7、动能和动能定理目标确定的依据1、课程标准(考纲)相关要求➢知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能。
➢能从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。
➢领会运用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化或转移的过程,会用动能定理处理单个物体的有关问题。
➢知道动能定理也可以用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力做的功。
教材分析通过前面几节的学习,学生已经认识到某个力做功一定对应着某种能量的变化。
在本章第一节,学生已经知道了动能的概念。
也知道了影响动能大小的两种因素。
本节主要内容是引导学生定量讨论动能大小,进一步深化学生对功的概念的理解,也为进一步学习机械能打下基础。
同时为功能关系处理问题打开思维通道。
本节既是本章的关键内容,也是重点内容。
2/ 10学情分析学习目标评价任务教学重点和难点①重点:动能及动能定理的推导。
②难点:动能定理的具体应用。
3/ 105 / 10二、动能定理如图所示,质量为m 的物体,在一恒定水平拉力F 作用下,沿光滑的水平面以速度v 1开始运动,经位移L 后速度增加到 v 2,你能否根据牛顿第二定律和运动学公式导出合外力所做的功与物体动能变化的关系?1、内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
2、公式:3、说明⑴ W 表示合力的功,也表示外力所做总功。
⑵ E k1、E k2分别表示物体在合外力对物体做的功 W=FL 牛顿第二定律: F=ma运动学定律:v 22-v 21=2aL 由以上三个式子可得:思考讨论:1 当力对物体做正功时,物体动能如何变化? 2 当力对物体做负功时,物体动表达式,使学生理解动能定理中各物理量表示的物理意义。
21222121mv mv W -=21222121mv mv W -=能如何变化?学生分组讨论:力做正功,物体动能增大,力做负功,物体动能减少。
7.动能和动能定理三维目标知识与技能1.知道动能的定义式,能用动能的定义式计算物体的动能;2.理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的变化之间的关系;3.能够理解动能定理的推导过程,知道动能定理的适用条件;4.能够应用动能定理解决简单的实际问题。
过程与方法1.运用归纳推导方式推导动能定理的表达式;2.通过动能定理的推导理解理论探究的方法及其科学思维的重要意义;3.通过对实际问题的分析,对比牛顿运动定律,掌握运用动能定理分析解决问题的方法及其特点。
情感、态度与价值观1.通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣;2.通过对动能定理的应用感悟量变(过程的积累)与质变(状态的改变)的哲学关系。
教学重点1.动能的概念;2.动能定理的推导和理解。
教学难点动能定理的理解和应用。
教学过程[新课导入]在本章第一节《追寻守恒量》中,已经知道物体由于运动而具有的能叫动能。
通过上节的探究我们已经了解力所做的功与物体所获得的速度的关系。
那么,物体的动能的表达式究竟是什么?进一步探究外力对物体做的功与物体动能变化的定量关系。
[新课教学]一、动能的表达式1.动能物体由于运动而具有的能叫动能。
2.与动能有关的因素你能通过实验粗略验证一下物体的动能与哪皯因素有关吗?方案:让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰,推动木块做功。
实验:(1)让同一滑块从不同的高度滑下;(2)让质量不同的滑块从同一高度滑下。
现象:(1)高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多;(2)质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多。
结果:(1)高度越大,滑块滑到底端时速度越大,在质量相同的情况下,速度越大,对外做功的本领越强,说明滑块由于运动而具有的能量越多。
(2)滑块从相同的高度滑下,具有的末速度是相同的,之所以对外做功的本领不同,是因为滑块的质量不同,在速度相同的情况下,质量越大,滑块对外做功的能力越强,也就是说滑块由于运动而具有的能量越多。
物体的质量越大、速度越大,物体的动能越大。
3.表达式动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。
因此我们可以通过做功的多少来定量地确定动能。
外力对物体做功使物体运动而具有动能,下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。
如图所示,一个物体的质量为m ,初速度为v 1,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,速度增大到v 2,则:①力F 对物体所做的功多大? ②物体的加速度多大?③物体的初速、末速、位移之间有什么关系? ④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子? 解析:力对物体做的功为:W =Fl 。
根据牛顿第二定律有:F =ma 。
根据运动学公式有:2222212122v v v v al l a--=⇒=。
把F 、l 的表达式代入W =Fl ,可得F 做的功:22212v v W Fl ma a-==⨯,也就是22211122W mv mv =-从这个式子可以看出,“212mv ”很可能是一个具有特定意义的物理量。
因为这个量在过程终了时和过程开始时的差,正好等于力对物体的功,所以“212mv ”应该就是我们寻找的动能表达式。
上节的探究已经表明,力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比,这也印证了我们的想法。
于是,我们说质量为m 的物体,以速度v 运动时的动能是212K E mv = (1)物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。
4.单位从动能的表达式可以看出,动能的单位由质量和速度的单位来确定,在SI 制中,它的单位与功的单mmFv 1 aaF v 2 l位相同,都是焦耳。
1kg ·m 2/s 2=1N ·m =1J我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星,质量为173kg ,运动速度为7.2km/s ,它的动能是212K E mv ==4.5×109J 。
5.说明①动能是状态量,与物体的运动状态有关,在动能的表达式中,v 应为对应时刻的瞬时速度; ②动能是标量,动能与功一样,只有大小,没有方向,是标量。
而且动能的数值始终大于零,不可能取负值;③动能与参考系的选择有关。
二、动能定理 1.表达式在得到动能的表达式后,22211122W mv mv =-可以写成 W =E K2-E K1(2)其中E K2表示一个过程的末动能2212mv ,E K1表示一个过程的末动能2112mv 。
2.内容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(theorem ofkinetic energy )。
如果物体受到几个力的共同作用,动能定理中的W 即为合力做的功,它等于各个力做功的代数和。
例如,一架飞机在牵引力和阻力的共同作用下,在跑道上加速运动,速度越来越大,动能就越来越大。
牵引力和阻力的合力做了多少功,飞机的动能就增加多少。
本书中,动能定理是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下得到的。
当物体受变力作用,或做曲线运动时,我们仍可采用过去的方法,把过程分解成许多小段,认为物体在每小段运动中受到的是恒力,运动的轨迹是直线,这样也能得到动能定理。
正因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况,所以在解决一些实际的力学问题时,它得到了广泛的应用。
3.说明①动能定理揭示了物体的动能变化与外力功的关系,功是物体动能变化的原因。
当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加;当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减少;当合外力的功等于零时,初、末状态的动能相等。
②动能定理中的功应包括一切外力的功。
动能定理中的W 即为合力做的功,它等于各个力做功的代数和。
在某一过程中,各力的功可以是同时的,也可以是不同阶段的。
③动能定理既适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
动能定理的特点是不必追究全过程的运动性质和状态变化的细节,对于求解变力功,曲线运动中的功,以及复杂过程中的功能转化,动能定理都提供了方便。
④在中学阶段,动能定理的研究对象是单个质点。
动能定理反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系,动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
给出了力对空间累积的结果。
⑤动能定理是标量式,式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。
三、动能定理的应用 1.用动能定理解题的步骤①确定研究对象及所研究的物理过程;②分析物体的受力情况,明确各个力是否做功,做正功还是做负功,进而明确合外力的功; ③确定始、末态的动能; ④根据动能定理列方程; ⑤求解方程、分析结果。
2.例题【例题1】一架喷气式飞机,质量m =5.0×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移达到l =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。
求飞机受到的牵引力。
分析 滑跑过程中牵引力与阻力的合力对飞机做功。
本题已知飞机滑跑过程的始末速度,因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能,故可应用动能定理求出合力做的功,进而求出合力、牵引力。
飞机滑行时除了地面阻力外,还受到空气阻力,后者随速度的增加而增加。
本题说“平均阻力是飞机重量的0.02倍”,只是一种粗略的估算。
解法一:以飞机为研究对象,受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,它做匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律有: F -kmg =ma①根据运动学公式有: v 2-02=2as ②由①和②得:22v F kmg m s=+=1.8×104N 。
解法二:以飞机为研究对象,它受到重力mg 、支持力F N 、牵引力F 和阻力F 1作用,这四个力做的功分别为W G =0,W FN =0,W F =Fl ,W F1=-kmgl 。
据动能定理得:2102Fl kmgl mv -=-代入数据,解得F =1.8×104N 。
FF 1F Nmg l总结:解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解,要假定牵引力是恒力,而实际中牵引力不一定是恒力;解法二采用动能定理求解,因为动能定理适用于变力,用它可以处理牵引力是变力的情况。
而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因为用它来处理问题时比较方便。
从这个例题可以看出,动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它处理问题有时比较方便。
【例题2】一辆质量为m 、速度为v 0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。
试求汽车受到的阻力。
分析 我们讨论的是汽车从关闭发动机到静止的运动过程。
这个过程的初动能、末动能都可求出,因而应用动能定理可以知道阻力做的功,进而可以求出汽车受到的阻力。
汽车实际上受到的阻力F 阻是变化的。
这里以F 阻l 表示阻力做的功,求出的F 阻是汽车在这段距离中受到的平均阻力。
解 汽车的初动能、末动能分别为2012mv 和0,阻力F 阻做的功为-F 阻l 。
应用动能定理,有2102F l mv -=-阻 由此解出202mv F l=阻 汽车在这段运动中受到的阻力是202mv l。
能不能用牛顿运动定律解决这个问题?试一试。
【思考与讨论】做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,或从一个物体转移到另一个物体的过程。
在上面的例题中,阻力做功,汽车的动能到哪里去了?[小结]1.物体由于运动而具有的能叫动能,动能可用E K 来表示,物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半,动能是标量,状态量。
2.动能定理是根据牛顿第二定律F =ma 和运动学公式222t v v al -=推导出来的。
3.动能定理中所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力,动能定理中的W 是指所有作用在物体上的外力的合力的功。
4.动能定理的表达式虽是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的,但对于外力是变力,物体做曲线运动的情况同样适用。
5.通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。
[布置作业]教材第74-75页“问题与练习”。
高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统,系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,预计在2020年全部建成。
关于这5颗静止轨道卫星,下列说法正确的是A.线速度相同B.角速度相同C.向心加速度相同D.所受向心力相同2.如图,将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接,构成一闭合的等边三角形线框,a、b、c为三个顶点,匀强磁场垂直于线框平面。