2018_2019学年高中物理第2章能的转化与守恒第1节动能的改变学案鲁科版必修2

高中物理鲁科版必修2第二章第1节动能的改变设计思想：动能定理是本节教学重点，也是整个力学的重点，《课程标准》要求“理解动能和动能定理，用动能定理解释生活和生产中的现象”。

因此，在实际教学中要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现。

在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化。

本节就来寻找动能的表达式。

因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式。

让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。

通过实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦。

动能定理是一条适用范围很广的物理定理，但教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。

然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况。

这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理，教师可以设置一些具体的问题，让学生寻找物体动能的变化与哪些力做功相对应。

教学目标：1、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。

2、过程与方法1）运用演示实验得出动能的表达式，体会实验探究的方法。

2）理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

3、情感、态度与价值观1）通过实验的过程，培养对科学探究的兴趣。

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。

2.1《动能的改变》教案（鲁科版必修2）三维目标一、知识与技能1.理解什么是动能；2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围；4.巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度；5.学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系.二、过程与方法1.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法；2.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；3.理论联系实际，培养学生分析问题的能力.三、情感态度与价值观1.通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；2.通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣.教学过程导入新课教师提问：什么是物体的动能？物体的动能与什么因素有关？学生回答：物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系.教师活动：物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题.板书：动能的改变推进新课一、动能（一）（演示）1.多媒体展示实验装置：让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功.2.实物演示并观察现象.3.学生描述看到的现象：a.让滑块A 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；b.让质量不同的滑块从同一高度下滑，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多；4.实物演示教材P 22“迷你实验室”.5.学生描述看到的现象：同上面实验有相似的结论，质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多，所具有的能量就大.教师活动：从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大. 在物理学中就用221mv 这个量来表示物体的动能. 板 书：a.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.b.公式：221mv E kc.动能是标量d.动能的单位：与功的单位相同，在国际制中都是焦（J ）（二）（投影下列思考题）一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，分析：1.飞机的动能如何变化？2.飞机的动能变化的原因是什么？学生活动：分析并讨论上述问题：1.因为飞机的速度越来越大，所以飞机的动能在不断增大.2.由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.教师活动：由于牵引力做功导致飞机动能增大，我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上得出力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究恒力对物体做的功和速度变化的关系.【方法引导】由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据恒力做功的多少，来定量地确定动能和恒力做功多少之间的关系.二、恒力做功与动能改变之间的关系【合作探究】教师活动：指导学生阅读教材P23“实验与探究”部分，投影问题：（1）探究过程中，我们是否需要测出砝码的具体重力数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？（2）每次实验中砝码的放置有什么要求？为什么？（3）小车获得的速度怎样计算？（4）实验完毕后，我们用什么方法分析砝码的重力对小车做的功和小车动能的关系？学生活动：认真阅读教材，思考问题并回答.教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题.点评：培养学生在实验探究前要养成思考的习惯.有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性.教师活动：指导学生分组实验，并引导学生思考下面的问题：（1）小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？学生活动：分组实验（根据条件状况，可两人一组，可四人一组）.点评：通过学生分组实验，培养团结协作的团队精神，提高学生动手能力.教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题，处理即发事件.重点指导一两个组顺利完成实验，以便后面实验数据的处理.……教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理.问题：根据测出的数据，怎样预测恒力的功与动能的关系？用图象法研究功与动能的关系时怎样使研究过程简便直观？学生活动：思考老师提出的问题，并在坐标纸上建立坐标系，作出W-v2曲线，寻找功与动能的关系.点评：教师要放开，让学生大胆猜想，独立完成探究过程.有的学生可能会走弯路，甚至失败，探究结果并不重要，重要的是让学生亲历探究的过程.【知识拓展】体会图象法在物理解题中的应用有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为d 1的甲处时速度为v 1，试求：（1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v 2为多大？（2）从甲处到乙处要用去多少时间？解析：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得v 2d 2= v 1d 1，所以老鼠行进到离洞穴距离为d 2的乙处时速度v 2= d 1v 1/d 2.（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出v d 1-图象，如图所示 由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d 1到d 2的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得)11)((211221v v d d t -+=. 点评：用图象法解决物理问题，简便直观，往往会收到意想不到的效果.新课标一再强调，思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木.学生素质的培养就成了镜中花、水中月.所以我们不能怕耽误时间等主观因素而忽略学生亲自动手实验的机会.三、动能定理教师活动：通过上面的实验与探究，我们已经知道了恒力对物体所做的功与物体动能变化之间的关系，那么能不能从理论上证明物体的动能改变与恒力做功的关系呢？接下来我们就来研究这个问题.点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯.教师活动：在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式.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 1增加到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.学生活动：在练习本上独立推导，求出力对物体做功的表达式.教师活动：投影学生的推导过程.功的表达式为：21222121mv mv W -= 教师活动：直接给出动能定理的表达式： 有了动能的表达式后，前面我们推出的21222121mv mv W -=，就可以写成 W =E k2-E k1其中E k2表示一个过程的末动能2221mv ，E k1表示一个过程的初动能2121mv . 上式表明，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.提出问题：（1）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？结合生活实际，举例说明.（2）动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的.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？学生活动：阅读教材，思考问题，列举实例；选出代表发表自己的见解.点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生讨论，明确动能定理的应用范围.动能定理的适用条件：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.【例题剖析】一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg ，起飞过程中从静止开始滑行的路程为s ＝5.3×102ｍ时，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(k ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.（注意：不要限制学生的解题思路）解法一：以飞机为研究对象，对它受力分析：重力、支持力、牵引力和阻力作用. F 合＝F －kmg ＝ｍa ①又v 2-02＝２as ，s v a 22=②由①和②得：sv m kmg F 22=- 所以s v m kmg F 22=-=0.02×5×103×10 N +5×103×22103.5260⨯⨯N=1.8×104 N. 解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为W Ｇ＝０，W 支＝０，W 牵＝Fs ，W 阻＝－kmgs .据动能定理得：0212==-mv kmgs Fs 代入数据，解得F ＝1.8×104Ｎ.学生活动：（学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性）1.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牛顿定律方便.2.用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功.3.要注意：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，动能减小.教师活动：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.概括用动能定理解题的方法和步骤：①确定研究对象;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，明确合外力的功; ③明确物体在始末状态的动能;④根据动能定理列方程求解.合外力做功：各个力做功的代数和.要比求合力方便得多.点评：通过实例分析，培养学生进行情景分析，加深对物理规律的理解能力，加强物理与生活实践的联系.学生活动：独立完成教材P 25例题，巩固知识.【知识拓展】动能定理的应用如图所示，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 /10停止，则（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若让钢珠进入沙坑h /8，则钢珠在h 处的动能应为多少？设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变.解析：（1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W =W F +W G =ΔE k =0.取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面，则重力的功mgh W G 1011=，阻力的功h F W f F 101-=，代入得01011011=-h F mgh f ，故有F f /mg =11.即所求倍数为11. （2）设钢珠在h 处的动能为E k ，则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W =W F +W G =ΔE k =0-E k ，进一步展开为9mgh /8—F f h /8=-E k ，得E k =mgh /4.点评：对第（2）问，有的学生这样做，h /8—h /10=h /40，在h /40中阻力所做的功为F f h /40=11mgh /40，因而钢珠在h 处的动能E k =11mgh /40.这样做对吗？请思考.课堂小结本节我们学习了动能和动能定理，重点是动能定理，难点是如何正确认识合力做功等于物体动能的增量.动能定理是力学中的一条重要规律，经常用来解决有关的力学问题，由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此应用动能定理解题往往非常方便.布置作业课本P 26作业1、2、3 .板书设计活动与探究设计实验，推导动能定理公式，列举能应用动能定理解决的实际问题.。

2.1动能的改变内容和地位：在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”的内容标准中涉及本节的内容有条目2: “通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理。

”该条目要求学生用实验探究的方法，认识物理规律，它强调学习的过程，注重对学生科学探究能力的培养和对科学探究过程的本质的领悟。

本节内容是高中物理必修模块中的重要指示环节。

该部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题。

第一次将运动、力、功以及能量联系在一起，为培养学生综合分析问题打下基础。

本节内容丰富，有很强的物理实验学科特点。

通过其内容的学习，应力求激发学生探究未知，敢于创新的意识和乐趣，培养学生科学探究能力和严谨的科学态度，该部分内容多，要求也较高，初步学习需2课时完成教学任务。

［教材分析］动能定理是力学中的一条重要规律。

本节课首先介绍动能的概念，通过实例让学生认识到运动的物体具有能量，称为动能。

让学生感受动能的大小与哪些因素有关？再给出动能的表达式。

探究恒力做功与动能改变的关系时，利用气垫导轨老师操作学生读数，有条件的话可以分组实验，通过分析数据让学生得出结论。

然后再根据牛顿第二定律让学生自行通过理论推导得出动能定理。

一、教学目标知识与技能1.理解什么是动能，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。

3.知道动能定理的适用范围，会用动能定理进行计算。

过程与方法1•通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。

2•运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。

3•理论联系实际，培养学生分析问题的能力。

情感态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。

二、教学重难点学习重点：动能定理利用实验和理论两种方法得出的过程；动能定理的理解和简单应用。

学习难点：实验的设计与实施，以及有关物理过程的分析方法。

动能的改变学案1.动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。

（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。

表达式为W =ΔE K 动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

实际应用时，后一种表述比较好操作。

不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。

和动量定理一样，动能定理也建立起过程量（功）和状态量（动能）间的联系。

这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径。

和动量定理不同的是：功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理。

2.应用动能定理解题的步骤 ⑴确定研究对象和研究过程。

和动量定理不同，动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动。

（原因是：系统内所有内力的总冲量一定是零，而系统内所有内力做的总功不一定是零）。

⑵对研究对象进行受力分析。

（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。

⑶写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。

如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。

⑷写出物体的初、末动能。

⑸按照动能定理列式求解。

例1. 如图所示，斜面倾角为α，长为L ，AB 段光滑，BC 段粗糙，且BC =2 AB 。

质量为m 的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C 端时速度刚好减小到零。

求物体和斜面BC 段间的动摩擦因数μ。

解：以木块为对象，在下滑全过程中用动能定理：重力做的功为mgL sin α，摩擦力做的功为αμcos 32mgL -，支持力不做功。

初、末动能均为零。

mgL sin ααμcos 32mgL -=0，αμtan 23= 从本例题可以看出，由于用动能定理列方程时不牵扯过程中不同阶段的加速度，所以比用牛顿定律和运动学方程解题简洁得多。

第2节势能的改变让学生研究上式的物理意义：重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能.板书：重力势能公式：EＰ＝mgh EＰ物体的重力势能焦（J）ｍ→物体的质量千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍｈ→物体的高度→米（ｍ）让学生推导重力势能的单位∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J ∴重力势能的单位是焦耳。

重力势能是标量多媒体投影问题：一个质量为10kg 的物体,把它放置在一张高1m的桌面上,则此物体的重力势能是多少呢？（取g=10ｍ/s2）根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重力势能EＰ＝mgh中h是相对于某个水平面来说的,这个水平面上h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。

通常也叫零势面。

参考水平面的选取是任意的，选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定。

通常选择地面作为参考平面。

选择不同的零势面，重力势能是不同的。

h是所处位置的平面到参考水平来表示物体∴（六）课堂小结1．重力势能是地球和地面上的物体共同具有的。

重力势能的大小具有相对性，确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。

但重力势能的改变是绝对的。

2．重力做功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关。

3．重力做功是重力势能变化的量度。

[教师总结]关于人类与重力势能的认识，是一个从恐惧到挑战直到利用的过程。

人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的（雪崩、泥石流：2006年2月17日泥石流突袭菲律宾2000人丧生）。

但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深，我们开始变得乐于挑战这种能量（攀岩运动）。

甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣（过山车）。

但是科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的利用自然！介绍水力发电（水力发电的图片）。

【教学后记】本节课在教学设计上遵循学生的认知规律，遵循辩证唯物主义的认识论，使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难。

第1节 动能的改变复习回顾：做功和能量转化的关系是： 新课教学一、动能（E K ） 1、大小： 2、单位：3、理解：1） 2）4、动能变化（△Ek ）： 二、动能定理1、探究合力做功与动能变化结论： 2、理论推导：设质量为m 的物体，初速度为V 1，在与运动方向相同的合外力F 的作用下发生一段位移S ，速度增加至V 2 。

根据牛顿第二定律： 由匀变速运动的规律： 由此可得：3、内容：4、表达式：5、动能定理的一般步骤：1）；2）；3）；4）；6、应用：[牛刀小试] 如图，一物体静止在粗糙水平面上，在一水平恒力F作用下移动位移S，然后撤去F，已知物体与水平面的摩擦因数为u，求：物体还能滑行多远？方法一：动能定理处理方法二：牛顿Ⅱ定律处理总结1：动能定理的特点动能定理与具体运动过程、性质，只与物体的有关；若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理可以处理，也可以来处理。

[更进一步] 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。

从水平方向由静止释放，当小球经过最低点时，小球速度为多少？总结2：动能定理的进一步理解①既适用于过程，也适用于过程；②既适用于运动，也适用于运动；③既适用于问题，也适用于问题。

总结3：动力学的两条思路当所研究问题涉及，而不涉及时，应优先考虑使用动能定理；如果涉及或，则应用牛顿第二定律结合匀变速运动规律处理。

自我总结：精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。

幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。

第1讲 动能的改变[目标定位] 1.理解动能的概念，知道动能的定义式.2.理解动能定理的内容及其表达式，能应用动能定理进行有关计算．一、动能1．概念：物体由于______而具有的能．2．表达式：E k ＝________(1)表达式中的速度是______速度． (2)动能是____(填“矢”或“标”)量，是______(填“状态”或“过程”)量．3．单位：动能的国际单位是______，简称焦，用符号J 表示．二、动能定理1．推导：设物体的质量为m ，初速度为v 1，在与运动方向相同的合外力F 的作用下发生一段位移s ，速度增加到v 2(如图1所示)，此过程中力F 做的功为W .则W ＝F ·s .图1⎭⎪⎬⎪⎫由牛顿第二定律F ＝ma 匀变速直线运动规律v 22－v 21＝2as 得Fs ＝________________________. 2．内容及表达式：(1)内容：合外力对物体所做的功等于______________．(2)表达式：W 合＝_____.一、对动能的理解1．动能是状态量动能与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．2．动能具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，但一般以地面为参考系．3．动能是标量：只有大小，没有方向．只有正值，没有负值．例1关于动能的理解，下列说法正确的是( )A．凡是运动的物体都具有动能B．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化C．一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态二、对动能定理的理解1．力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合外力做了多少功来度量．2．合力对物体做正功，即W＞0，ΔE k＞0，表明物体的动能增大；合力对物体做负功，即W ＜0，ΔE k＜0，表明物体的动能减小．3．动能定理的适用范围：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，对于外力是变力、物体做曲线运动、物体经历多过程的情况同样适用．特别提醒(1)动能定理应用中的研究对象一般为单个物体．(2)应用动能定理时，物体的位移、速度必须相对于惯性参考系，一般相对于地面．例2如图2所示，一质量为m＝2 kg的物体，以v A＝2 m/s的速度在水平面上通过A点，此后若在物体上施加一恒力F＝6 N，方向与物体运动方向相同．使物体由A点运动到距A点8 m的B点．已知物图2体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.1，求：物体运动到B点时的速度大小．三、动能定理的应用1．应用动能定理的优越性(1)曲线运动，变力做功问题：物体由初始状态到末状态的过程中，物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑．特别是曲线运动、变力做功问题便显示出动能定理的优越性．(2)多过程问题：应用牛顿运动定律和运动学公式时，涉及的有关物理量比较多，对运动过程中的细节也要仔细研究，而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末两个状态的动能，并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理，所以在处理多过程问题动能定理显示出其优越性．2．应用动能定理解题的步骤(1)选取研究对象，明确并分析运动过程，这个过程可以是单一过程，也可以是全过程．(2)对研究对象进行受力分析．(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)．如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功．(4)写出物体的初、末动能．(5)按照动能定理列式求解．特别提醒动能定理的计算式为标量式，v为相对地面的速度，位移也是相对地的位移．例3如图3所示，物体沿一曲面从A点无初速下滑，当滑至曲面的最低点B时，下滑的竖直高度h＝5 m，此时物体的速度v＝6 m/s.若物体的质量m＝1 kg，g＝10 m/s2，求物体在下滑过程中克服阻力所做的功．图3例4如图4所示，质量m＝1 kg的木块静止在高h＝1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力F＝20 N，使木块产生位移s1＝3 m时撤去，木块又滑行s2＝1 m后飞出平台，求木块落地时速度的大小．(g取10 m/s2)图4对动能和动能定理的理解1．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们，在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图5所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )图5A．力F对甲做功多B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多C．甲物体获得的动能比乙大D．甲、乙两个物体获得的动能相同动能定理的应用2．一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球在光滑水平面上由静止以10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N，球在水平方向运动了20 m停止，那么人对球所做的功为( )A．50 J B．500 JC．4 000 J D．无法确定3.如图6所示，假设在某次比赛中他从10 m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)( )图6A ．5 mB ．3 mC ．7 mD ．1 m4．子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块，当子弹进入木块的深度为s 时，木块相对水平面移动的距离为s 2，求木块获得的动能ΔE k1和子弹损失的动能ΔE k2之比．答案精析第2章 能的转化与守恒第1讲 动能的改变预习导学一、1.运动2.12mv 2 (1)瞬时 (2)标 状态 3．焦耳二、1.12mv 22－12mv 21 2．(1)物体动能的改变量 (2)E k2－E k1课堂讲义例1 AB [动能是由于物体运动而具有的能，所以运动的物体都具有动能，A 项正确；由于速度是矢量，当方向变化时，若速度大小不变，则动能不变，故C 项错误；但动能变化时，速度的大小一定变化，故B 正确；动能不变的物体，速度的方向有可能变化，如匀速圆周运动，故D 错误．]例2 6 m/s解析 物体由A 点运动到B 点的过程中，拉力做的功W F ＝Fs ，阻力做的功W f ＝－μmgs ，由动能定理W F ＋W f ＝12mv 2B －12mv 2A ， 代入数据得：v B ＝6 m/s.例3 32 J解析 物体在曲面上的受力情况为：重力、弹力、摩擦力，其中弹力不做功．设摩擦力做功为W f ，由A →B 用动能定理：mgh ＋W f ＝12mv 2－0，代入数据解得W f ＝－32 J ．故物体在下滑过程中克服阻力所做的功为32 J.例4 8 2 m/s解析 物体运动分为三个阶段，先是在s 1段匀加速直线运动，然后是在s 2段匀减速直线运动，最后是平抛运动．考虑应用动能定理，设木块落地时的速度为v ，整个过程中各力做功情况分别为：推力做功W F ＝F ·s 1， 摩擦力做功W f ＝－μmg (s 1＋s 2)， 重力做功W G ＝mgh . 设木块落地速度为v 全过程应用动能定理得 W F ＋W f ＋W G ＝12mv 2，解得v ＝8 2 m/s 对点练习1．BC 2.A 3.A 4.13解析 对子弹，－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫s ＋s 2＝E k 末－E k 初＝－ΔE k2； 对木块，f ·s 2＝ΔE k1. 所以ΔE k1ΔE k2＝f ·s 2f ·32s ＝13.。

第2节势能的改变让学生研究上式的物理意义：重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能.板书：重力势能公式：EＰ＝mgh EＰ物体的重力势能焦（J）ｍ→物体的质量千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍｈ→物体的高度→米（ｍ）让学生推导重力势能的单位∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J ∴重力势能的单位是焦耳。

重力势能是标量多媒体投影问题：一个质量为10kg 的物体,把它放置在一张高1m的桌面上,则此物体的重力势能是多少呢？（取g=10ｍ/s2）根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重力势能EＰ＝mgh中h是相对于某个水平面来说的,这个水平面上h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。

通常也叫零势面。

参考水平面的选取是任意的，选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定。

通常选择地面作为参考平面。

选择不同的零势面，重力势能是不同的。

h是所处位置的平面到参考水平来表示物体∴（六）课堂小结1．重力势能是地球和地面上的物体共同具有的。

重力势能的大小具有相对性，确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。

但重力势能的改变是绝对的。

2．重力做功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关。

3．重力做功是重力势能变化的量度。

[教师总结]关于人类与重力势能的认识，是一个从恐惧到挑战直到利用的过程。

人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的（雪崩、泥石流：2006年2月17日泥石流突袭菲律宾2000人丧生）。

但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深，我们开始变得乐于挑战这种能量（攀岩运动）。

甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣（过山车）。

但是科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的利用自然！介绍水力发电（水力发电的图片）。

【教学后记】本节课在教学设计上遵循学生的认知规律，遵循辩证唯物主义的认识论，使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难。

第2节势能的改变让学生研究上式的物理意义：重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能板书：重力势能公式：EＰ＝mgh EＰ物体的重力势能焦（J）ｍ→物体的质量千克（kg）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s2/ｍｈ→物体的高度→米（ｍ）让学生推导重力势能的单位∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J ∴重力势能的单位是焦耳。

重力势能是标量多媒体投影问题：一个质量为10kg 的物体,把它放置在一张高1m的桌面上,则此物体的重力势能是多少呢？（取g=10ｍ/s2）根据学生回答让学生讨论：为什么同一个问题会得到不同的答案？提出重力势能的相对性：重力势能EＰ＝mgh中h是相对于某个水平面来说的,这个水平面上h=0,重力势能也为零,这个水平面叫做零势能参考平面。

通常也叫零势面。

参考水平面的选取是任意的，选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定。

通常选择地面作为参考平面。

选择不同的零势面，重力势能是不同来表示物体（六）课堂小结1．重力势能是地球和地面上的物体共同具有的。

重力势能的大小具有相对性，确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。

但重力势能的改变是绝对的。

2．重力做功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关。

3．重力做功是重力势能变化的量度。

[教师总结]关于人类与重力势能的认识，是一个从恐惧到挑战直到利用的过程。

人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的（雪崩、泥石流：2006年2月17日泥石流突袭菲律宾2000人丧生）。

但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步加深，我们开始变得乐于挑战这种能量（攀岩运动）。

甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣（过山车）。

但是科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的利用自然！介绍水力发电（水力发电的图片）。

【教学后记】本节课在教学设计上遵循学生的认知规律，遵循辩证唯物主义的认识论，使学生对重力势能概念的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难。