动能和动能定理导学案1
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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。
4.4动能和动能定理导学案(1)【学习目标】1. 理解动能的概念,理解动能定理及动能定理的推导过程。
2. 知道动能定理的适用条件,知道动能定理解题的步骤。
【温故知新】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x ,速度由v l 增大到v 2,如图所示,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。
【新课内容】一、动能1.定义: 。
2.公式: 。
3.单位:动能的单位和所有能量的单位一样,都是 ,符号 .4.动能是 量。
物体的速度变化,动能________(一定/不一定)变化。
【例1】下列说法中正确的是( )A.物体的动能不变,则其速度一定也不变。
B.物体的速度不变,则其动能不变。
C.物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变。
D.物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定等于零。
二、动能定理1.定理内容: .2.动能定理的表达式: . 注:(1)W 指的是合力所做的功。
(2)即适用于恒力的做功,也适用于变力做功。
(3)不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动。
(4)E k 是相对于地面的动能。
3.合外力做正功,动能_______________;合外力做负功,动能_________________.【例2】质量为500g 的小球,从某一高处由静止自由下落。
当小球下落2m 时,小球的动能是多少?【变式训练】如图所示,将一块质量m=2kg 的石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入1υ2υ泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。
(取g=10m/s2)【例3】竖直上抛一质量为200g的小球,初速度为10m/s,当小球落回抛出点时,速度为5m/s.求小球从抛出到落回抛出点过程中克服空气阻力所做的功.【例4】如图所示,AB为半径为0.8m 的1/4光滑圆弧轨道,动摩擦因数为0.2的水平轨道BC。
现有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑,到C点刚好停止。
动能和动能定理导学案学习目标(一)知识与技术一、把握动能的表达式。
二、把握动能定理的表达式,明白得动能定理的确切含义,应用动能定明白得决实际问题。
(二)进程与方式一、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
二、学习运用动能定理分析解决问题的方式。
(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,培育学生对科学研究的爱好。
★学习重点动能定理及其应用。
★学习难点对动能定理的明白得和应用。
★学习进程(一)情景导入:一、什么叫动能?单位是什么?_____________________________________________二、某个力对物体做功就必然对应着某种能量的转变?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转变的关系是______________________ 问题试探:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探讨,你是不是感觉到动能可能与什么因素有关?应该如何定量的表达?引发动能转变的缘故是什么?(通过学生举例分析,明白得功是能量转化的量度,因为在课堂上常常分析功能转化观念,因此学生明白得这句话问题不大)这节课咱们就来研究这些问题。
(二)新课预习:一、动能表达式学习目标(一)知识与技术一、把握动能的表达式。
二、把握动能定理的表达式,明白得动能定理的确切含义,应用动能定明白得决实际问题。
(二)进程与方式一、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
二、学习运用动能定理分析解决问题的方式。
(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,培育学生对科学研究的爱好。
★学习重点动能定理及其应用。
★学习难点对动能定理的明白得和应用。
★学习进程(一)情景导入:一、什么叫动能?单位是什么?____________________________________________ _二、某个力对物体做功就必然对应着某种能量的转变?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转变的关系是______________________问题试探:“功是能量转化的量度”,通过上节课的探讨,你是不是感觉到动能可能与什么因素有关?应该如何定量的表达?引发动能转变的缘故是什么?(通过学生举例分析,明白得功是能量转化的量度,因为在课堂上常常分析功能转化观念,因此学生明白得这句话问题不大)这节课咱们就来研究这些问题。
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”。
《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。
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。
《动能动能定理》导学案一、学习目标1、理解动能的概念,知道动能的表达式及单位。
2、理解动能定理的内容,能用动能定理解决简单的问题。
3、掌握动能定理的推导过程,体会功和能的关系。
二、学习重点1、动能的表达式及动能定理的内容。
2、应用动能定理解决实际问题。
三、学习难点1、动能定理的推导。
2、理解功和能的关系。
四、知识梳理(一)动能1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、表达式:$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$ ,其中$m$ 是物体的质量,$v$ 是物体的速度。
3、单位:焦耳(J),1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²动能是标量,只有大小,没有方向。
动能具有相对性,其大小与参考系的选择有关。
通常情况下,我们选择地面为参考系。
(二)动能定理1、内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
2、表达式:$W_{合} =\Delta E_{k} = E_{k2} E_{k1} =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$3、推导:假设一个物体在恒力$F$ 的作用下,沿直线运动,其初速度为$v_{1}$,经过一段位移$s$ 后的末速度为$v_{2}$。
根据牛顿第二定律:$F = ma$又由运动学公式:$v_{2}^2 v_{1}^2 = 2as$ ,可得$a =\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$所以,$F = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2s}$则力$F$ 做的功:$W = Fs = m\frac{v_{2}^2 v_{1}^2}{2}$即:$W =\frac{1}{2}mv_{2}^2 \frac{1}{2}mv_{1}^2$ ,这就是动能定理的表达式。
动能定理中的合外力做功是指所有外力做功的代数和。
动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
《动能 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和转移的过程。
会用动能定理处理单个物体的有关问题。
【知识链接】1、恒力功的计算公式?2、牛顿第二定律的表达式?3、匀变速直线运动位移与速度的关系公式?【自主探究】情景一、起重机匀加速提起质量为m 的物体,加速度为a ,上升高度为h 的过程中,物体的速度由零增加到v .情景二、光滑水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,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v2.情景三、一个质量为m 的物体以速度v 冲上一光滑固定斜面,斜面足够长,物体最终回到斜面底端.问题1、针对以上三个物理过程,分别对物体进行受力分析,位移分析,并求出各个力对物体所做的功以及合力的功?问题2、针对以上三个物理过程中的初、末两个状态的运动状态,即速度的大小进行分析?并根据E k =221mv 分别写出两个状态的表达式? 问题3、分析E k 和v 的大小及方向间的关系?【合作探究】课上完成探究一、力对物体所做的功与物体的动能之间有什么定量的关系?情景:如图所示,光滑水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,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v2,则在这个过程中力F 对物体所做的功W ?结论:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
这个结论叫做 。
探究二、如果物体受多个力的作用时,合力做的功与动能有什么关系?情景:粗糙水平面上一个物体的质量为m,初速度为v1,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v2,其过程中受到的摩擦力为f ,推导合力所做的功与动能的关系?练习一、改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生改变。
观察:让小球从光滑的斜槽上滑下,与物块相碰,推动物块做功。
我们认为推动物体越,对物块做功就越,这小球具有的动能就越。
1、让相同小球从不同的高度滑下:
观察:高度大的小球滑到低端时速度,能把把物块推得
归纳:说明动能跟有关,越大动能越。
2、让质量不同的小球从同一高度滑下,可以看到:
观察:质量大的小球能把把物块推得。
归纳:说明动能跟有关,越大动能越。
结论一:动能与,有关。
改变,动能时刻在改变
4、关于功和物体动能变化的关系,不正确的是( ) .
A、只要动力对物体做功,物体的动能就增加。
B、只要物体克服阻力做功,它的动能就减少。
C、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化。
D、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差。
、一个质量为12kg的物体,在3.2m高处以6m/s的初速度水平抛出,空气阻力忽略不计,g取10m/s2,试求:物体落地时的速度大小?(请用两种方法求解)
现象一
现象二
m
m。
《动能和动能定理》导学案
(一)、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做的功。
(二)、课前预习
1、动能:物体由于而具有的能量叫动能,其表达式为:。
2、.动能是一个(状态、过程)量,也是(标、矢)量。
3、动能定理内容:
表达式:
(三)、课内探究
一、动能
1、动能定义:
2、动能表达式
推导:一水平恒力作用在一个质量为m的冰壶上,
在光滑的水平冰面上发生一段位移,速度由v1增加
到v2。
如图所示,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(用m,v1,v2表示)。
二、动能定理
探寻功与动能的关系
一水平恒力作用在一个质量为m的冰壶上,在粗糙的水平冰面上发生一段位移,速度由v1增加到v2,则在这个过程中,合外力做的功与动能的变化量有什么关系(用m,v1,v2表示)?
1、表达式:
2、内容: 对物体所做的功,等于物体 的变化。
3、讨论:
三、例题解析
例 .不计摩擦直的滑梯倾角为θ,高度为H ,一质量为m 的物
体由静止从滑梯顶端滑下,求物体滑至滑梯底端的速度大
小?
变式1.例题中,如果将直滑梯面改为曲面,仍然不计摩擦,则
物体滑到底端的速度又为多少?
变式2.变式1中,如果曲面不光滑,且已知物体滑到底端的速
度为 v
( ),则摩擦力做功是多少?
五、课后作业
霸王餐--《限时规范训练》基础知识练
自助餐--《限时规范训练》能力提高练
课后思考 回到生活中去
跳水运动员从H 高的跳台上以速率V1跳起,入水深度为h ,运动员质量为M.
(1)、运动员在入水过程中克服水的阻力做的功是多少?
(2)、水对运动员的平均阻力为多大?
gH v 2。