7.7.1动能和动能定理(导学案)
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§7、7动能和动能定理【学习目标】1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能;2、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;3、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;4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【重难点】1、学会运用动能定理解决问题的步骤;2、会用动能定理处理变力做功和曲线运动的问题。
预习案【自主学习】----- 大胆试一、动能1.定义:物体由于____ 而具有的能量。
2.表达式:Ek二__________ :单位:______ ,符号______ Q\J = \N^m = \kg m2ls23.特点:动能是________ (填“矢量”或“标量”),是 __ (填“过程量”或“状态量”)。
二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____________ o这个结论叫做动能定理。
2.公式:W= ___________ = ______ 说明:①式中W为 _____________ ,它等于各力做功的________ 。
②如果合外力做正功,物体的__________ :如果合外力做负功,物体的________ 。
3.适用范围:不仅适用于______ 做功和________ 运动,也适用于_______ 做功和________ 运动的情况。
课堂探究案【合作探究】----- 我参与探究点一、动能的表达式设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发半一段位移1,速度由V1增加到肌,如图所示,按下面的思路推导力F对物体做功的表达式。
(用m、w、V2表示)1、力F对物体所做的功是多少?內以2、物体的加速度是多少?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F 对物体做功的表达式吗?【例题】1•两个物体质量比为1 : 4,速度大小之比为4 : 1,则这两个物体的动能之比()【针对练习】1.起重机钢索吊着m=1.0X103 kg 的物体以a=2 m/s 2的加速度竖直向上提升 了 5 in, •钢索对物体的拉力做的功为多少?物体的末动能是多少? (g=10 m/s 2)【小结】对动能的理解:1. 相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系。
§7.7《动能和动能定理》导学案【学习目标】1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能。
2.能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解其物理意义。
3.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的过程。
尝试用动能定理解决简单的问题。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
【教学过程】一、动能1、概念:物体由于_______________而具有的能叫做动能.2、猜想:与物体的_______和_____有关。
3、实验结论4、探究一:光滑的水平面上有一个质量为m的物体,在水平恒力F的作用下发生一段位移,速度由v1增加到v2,推导外力做功的表达式。
探究二:质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下,沿粗糙水平面运动了一段位移L ,受到的摩擦力为f ,速度从v1变为v2,推导外力做功的表达式。
5、动能表达式:E k=_______________;①单位:____________,符号:________;1J=1kg·m2/s2=1N·m②动能是________量,只有,没有。
③动能是________量,初状态,速度为,动能为;末状态,速度为,动能为。
动能的变化(也叫动能____量),表达式:ΔEk=Ek2-Ek1(即对应过程的_______ 动能减去_______动能的差值)④动能大小与参考系的选择有关。
一般是相对_________的速度。
【典例分析1】改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来2倍的是:()A、质量不变,速度变为原来的2倍B、质量和速度都变为原来的2倍C、质量减半,速度变为原来的2倍D、质量变为原来2倍,速度减半二、动能定理1、表达式:___________________或或2、定理内容:____力对物体所做的功,等于物体动能的________.3、说明:①式中的W为合力做功,等于各力做功的。
动能和动能定理“生本教学”导学案【学习目标】1.知道动能的概念,利用动能表达式进行计算,并能比较不同物体的动能;2.理解动能定理表述的物理意义,并能进行相关分析与计算;3.掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理;【学习重点】:动能表达式的与动能定理的推导过程。
【学习难点】:动能定理的应用【学习过程】一、任务驱动,感知动能1.什么是动能?2.动能的大小与那些物理量有关系?3.有怎样的关系?(提示:物体的质量越大、速度越大,动能----—)二、如何定量地表示动能分组讨论:就下列几种物理情景,用牛顿运动定律和运动学公式推导各个力做的总功与物体速度变化之间的定量关系。
情景一:质量为m的物体,在光滑水平面上,受到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。
请同学们通过小组合作交流下列问题:(1)物体受到几个力的作用?(2)各个力对物体做的功分别是多少?(3)各个力对物体做的总功是多少?小帮手:用上学期学过的牛顿运动定律、运动学公式展开、整理、化简………看看能得到什么结果?情景二:质量为m的物体,在粗糙水平面上,受摩擦力f的作用下,发生一段位移,速度由V1变化到V2。
请同学们通过小组合作交流下列问题:(1)物体受到几个力的作用?(2)各个力对物体做的功分别是多少?(3)各个力对物体做的总功是多少?情景三:质量为m的物体,在粗糙水平面上,受到与运动方向相同的水平外力F和摩擦力f 的作用下,发生一段位移,速度由V1增加到V2。
请同学们通过小组合作交流下列问题:(1)物体受到几个力的作用?(2)各个力对物体做的功分别是多少?(3)各个力对物体做的总功是多少?1.通过上面实例,你能得出什么结论?2.动能的表达式?3.动能的单位,以及它是标量还是矢量?练一练:1.我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173kg, 在轨道上运行的速度是7.2km/s 它的动能是多大?2.以大小相等的速度分别竖直向上、竖直向下、水平方向抛出三个质量相等的物体,抛出时三者的动能是否相同?为什么?三、动能的变化量小组合作学习:1. 速度的变化量如何表示?(用两种形式表示)2. 动能的变化量如何表示?(用两种形式表示)3. 动能的变化量是正值、负值、零分别说明什么含义?四、动能定理小组合作探究,分享交流,回顾前面三个情景1.总结三个情景的共同点?(提示:结合动能的变化,总结我们刚才推出式子)2. 如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么意义?3. 动能定理的内容与表达式分别是什么?4.动能定理的表达式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是否适用?点拨:例题:一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑行的路程为L=5.3×102m时,达到起飞速度V=60m/s。
第7.7《动能和动能定理》导学案班级: 组名: 姓名:【学习目标】1.知道动能的符号、单位、表达式,会应用动能的表达式计算物体的动能。
2.能运用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义,理解做功的过程就是能量发生转化或转移的过程。
(重点、难点)3.知道动能定理适用于变力做功与曲线运动的情景并能进行相应计算,领会应用动能定理解题的思路、步骤、优越性。
(重点)【学法指导】1.用理论推导方法探索物理规律;2.运用比较学习法对动能定理与牛顿运动解题进行比较,正确选择物理规律解决问题。
【知识链接】1.求总功的两种方法:(1) +++=321W W W W 总 (2)αcos l F W 合总=?如果物体受到的力中有变力,或者物体做曲线运动,你将选第 种方法求总功。
2.我们了解某种能量一贯的思想:物体 的变化与 相关联的思想。
3.两个功能关系:(1)重力做功与重力势能变化的关系: =G W (0>G W ,1P E 2P E ;0<G W ,1P E 2P E ) (2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能 ;弹力做负功,弹性势能 。
4.通过实验探究,我们了解了做功与速度变化的关系,即∝W 。
【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗 一、动能1.定义:物体由于 而具有的能。
2.表达式:3.单位:国际单位为 ,1J= = 4.物理量特点:(1)具有瞬时性,是 (填“状态”或“过程”)量;(2)是 (填“矢” 或“标”)量;(3)具有相对性,与参考系的选择 (填“有”或“无”)关,一般是指相对于地面..的动能。
二、动能定理 1.物理情景:如图所示,质量为m的物体,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1υ增加到2υ。
试推导此过程中力F 做的功W 与物体速度关系的表达式。
?物体受到 个力作用而做 (填“匀变速”或“非匀变速”)直线运动。
课时7.7动能和动能定理制作人:刘国辉 2019.05.221.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能。
2.能用牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。
3.会用动能定理处理单个物体的有关问题,领会运用动能定理解题的优越性。
4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
1.动能定义:物体由于①运动而具有的能。
2.动能表达式E k=②。
3.动能的单位是③焦耳,与功的单位相同。
4.动能的特点(1)动能具有瞬时性,是④状态量。
(2)动能具有相对性,选取不同的参考系,同一物体的动能一般不同,说到物体的动能,一般是指相对于⑤地面的。
(3)动能是⑥标量,只有大小,没有方向。
5.动能定理:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中⑦动能的变化;如果外力做正功,物体的动能就⑧增加,外力做负功,物体的动能就⑨减少;动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动情况,也适用于⑩变力做功和曲线运动情况。
6.动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用动能定理处理问题比较简单。
主题1:动能的表达式问题:如图所示,给质量为m的物体施加一个恒力F,使物体在光滑的水平面上做匀加速直线运动,在物体发生位移l的过程中,力F对物体做功W,物体的速度由v1变为v2。
(1)推导出力F对物体做功的表达式。
(用m、v1、v2表示)(2)阅读教材中相关的内容,思考并讨论下列问题。
①动能Ek =12mv2中v是瞬时速度还是平均速度?为什么动能的单位是焦耳?②速度变化时,动能是否一定变化?动能不变时速度一定不变吗?③选择不同的参考系对动能有什么影响?主题2:动能定理问题:(1)根据以下情景①②③完成下表,你能从中得到什么结论?①质量为1 kg的物体,在f=2 N的摩擦力的作用下在水平面上运动3 m 后,速度从4 m/s变为2 m/s。
②静止于粗糙水平面上的1 kg的物体,在水平拉力作用下匀加速前进,水平拉力F=2 N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,物体在该力作用下运动了2 m,速度从0变为2 m/s。
3.动能和动能定理1.知道动能的表达式和单位,会根据动能的表达式计算物体的动能。
2.能用牛顿第二定律、运动学公式结合做功公式导出动能的表达式及动能定理,理解动能定理的含义。
3.能应用动能定理解决相关问题。
1.动能的表达式(1)表达式:E k=□0112m v2。
(2)动能是□02标量,单位与功的单位相同,在国际单位中都是□03焦耳,1 J =□041_kg·m2·s-2。
2.动能定理(1)内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中□05动能的变化。
(2)表达式:W=□06E k2-E k1。
(3)适用范围:既适用于恒力做功也适用于□07变力做功;既适用于直线运动也适用于□08曲线运动。
判一判(1)合力为零,物体的动能一定不会变化。
()(2)合力不为零,物体的动能一定会变化。
()(3)物体动能增加,则它的合外力一定做正功。
()提示:(1)√合力为零,则合力的功为零,根据动能定理,物体的动能一定不会变化。
(2)×合力不为零,合力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。
例如做匀速圆周运动的物体。
(3)√根据动能定理可知,物体动能增加,它的合力一定做正功。
想一想1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,在卫星的运动过程中,其速度是否变化?其动能是否变化?提示:速度变化,动能不变。
卫星做匀速圆周运动时,其速度方向不断变化,由于速度是矢量,所以速度是变化的;运动时其速度大小不变,所以动能大小不变,由于动能是标量,所以动能是不变的。
2.在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出,落地时速度、动能是否相同?提示:重力做功相同,动能改变相同,末动能、末速度大小相同,但末速度方向不同。
3.骑自行车下坡时,没有蹬车,车速却越来越快,动能越来越大,这与动能定理相矛盾吗?提示:不矛盾。
人没蹬车,但合力却对人和车做正功,动能越来越大。
课堂任务对动能、动能定理的理解仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
【关键字】精品动能和动能定理导学案学习目标(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。
(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。
2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。
(三)情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
★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)情景导入:1、什么叫动能?单位是什么?____________________________________________ _2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化?请举例说明___________________________________________________________________ ____________________________________3、当物体的初速度是零时,力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________ 问题思考:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探究,你是否感觉到动能可能与什么因素有关?应该怎样定量的表达?引起动能变化的原因是什么?(通过学生举例分析,理解功是能量转化的量度,因为在课堂上经常分析功能转化观念,所以学生理解这句话问题不大)这节课我们就来研究这些问题。
(二)新课预习:1、动能表达式学习目标(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。
(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。
2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。
(三)情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
★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)情景导入:1、什么叫动能?单位是什么?____________________________________________ _2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化?请举例说明___________________________________________________________________ ____________________________________3、当物体的初速度是零时,力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________问题思考:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探究,你是否感觉到动能可能与什么因素有关?应该怎样定量的表达?引起动能变化的原因是什么?(通过学生举例分析,理解功是能量转化的量度,因为在课堂上经常分析功能转化观念,所以学生理解这句话问题不大)这节课我们就来研究这些问题。
高中物理《7.7动能及动能定理》导学案新人教版必修27、7动能和动能定理【课题名称】7、7动能和动能定理课型新授课时1编号21【学习目标】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。
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、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。
【学习重点】动能及动能定理【学习难点】动能定理的应用【教法】启发式、探究式、习题教学法、类比法学情调查、情境导入1、为什么落差越大的瀑布水流速度越大呢?2、什么是物体的动能?物体的动能大小跟哪些因素有关呢?问题展示、合作探究一、动能的表达式:例题1:1970年我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173 kg,运动速度为7、2 km/s,它的动能是多大?二、动能定理:1、如果物体受到几个力的作用,动能定理公式中的W表示什么意义?2、动能定理更为一般的叙述方法是什么呢?3、合力做的功应该怎样求解呢?我们经常用什么方法求解合力做的功?4、应用例题2:一架喷气式飞机质量为5、0l03kg。
起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移达到l=5、3X102m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力的0、02倍。
求飞机受到的牵引力。
总结:用动能定理解题的一般步骤:1、明确研究对象、研究过程,找出初末状态的速度情况、2、要对物体进行正确的受力分析,明确各个力的做功大小及正负情况,进而明确合外力的功、3、明确初末状态的动能、4、由动能定理列方程求解,并对结果进行讨论5、动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况,该怎样理解?达标训练、巩固提升A1、下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是 ( )A、甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍B、甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍C、甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍D、质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动B2:一辆质量为m,速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停下来,试求汽车受到的阻力、C3、质量为m的铅球以速度υ竖直向下抛出,抛出点距离地面的高度为H,落地后,铅球下陷泥土中的距离为s,求泥土地对铅球的平均阻力?知识梳理归纳总结预习指导、新课链接预习《7、7机械能守恒定律》知识与技能1、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件3、在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式过程与方法1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题、情感、态度与价值观通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题请同学们独立完成讨论,代表发言小组合作讨论学生代表发言请同学们完成A、B级习题学有余力的同学完成全部问题反思本节课,我参与发言了吗?参与讨论了吗?与人合作了吗?提出问题了吗?观察到了什么?发现了什么?学到了什么?。
高中物理《7.7动能和动能定理(一)》导学案新人教版必修27、7动能和动能定理(一)》导学案(无答案)新人教版必修2【学习目标】1、知道动能的符号,表达式和单位2、会根据动能表达式计算运动物体的动能3、写出动能表达式,理解动能定理的物理意义【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、动能的表达式1、什么是动能?根据教材内容,推导出动能的表达式2、动能的符号及其单位是怎样的?课堂练习(一)在下列几种情况中,甲乙两物体的动能相等的是()A、甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的1/2倍B、甲的速度是乙的1/2倍,甲的质量是乙的2倍,C、甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的1/2倍D、质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动二、动能定理1、从上面推导所得的表达式,可以得出的动能定理的内容是怎样的?注意:1、如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示的物理意义是力所做的功。
2、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间用它来处理问题要比用牛顿定律方便。
课堂练习(二)Hhh如图所示,质量为m的钢珠从高出地面H处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h处停止,则:钢珠在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?2、适用动能定理解题的一般步骤(1)确定研究对象,明确它的运动过程(2)分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是做正功还是做负功,进而明确合外力做的功(3)明确初始状态的动能,即初动能和末动能(4)根据动能定理列方程求解【巩固训练】1、质量为m的滑块沿着高为h,长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中()A、重力对滑块所做的功为mghB、滑块克服阻力所做的功等于mghC、合力对滑块所做的功为mghD、合力对滑块所做的功不能确定2、足球运动员抬脚以50N踢球,使质量为1kg足球以20m/s 的速度被踢出后向前滚动了50m后停下,则踢球时运动员对足球所做的功为()A、2500JB、200JC、500JD、条件不足,无法确定3、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列说法中错误的是()A、手对物体做功12JB、合外力对物体做功12JC、合外力对物体做功2JD、物体克服重力做功10J4、质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点在任意时刻的动能()A、与它通过的位移L成正比B、与它通过的位移的平方成正比C、与它运动的时间成正比D、与它运动的时间的平方成正比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。