学案5

学案5 动能 动能定理[目标定位] 1.理解动能的概念，掌握其表达式.2.能用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.能应用动能定理解决简单的问题.一、动能[问题设计]1.如图1所示，质量为m 的物体在恒力F 的作用下向前运动了一段距离，速度由v 1增加到v2.试求力F 对物体做的功.图12.类比重力做功与重力势能变化的关系，你得到什么启示？[要点提炼]1.动能的表达式：E k ＝____________，国际单位制中单位 ________.2.对动能的理解(1)动能的瞬时性：物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应，是一个状态量.(2)动能的标矢性：动能是标量，只有大小没有方向，且总大于(v ≠0时)或等于零(v ＝0时)，不可能小于零(无负值).运算过程中无需考虑速度方向.(3)动能的相对性：对于不同的参考系，物体的速度不同，则物体的动能也不同.没有特别指明时，都是以地面为参考系.3.动能的变化量末状态的动能与初状态的动能之差，即ΔE k ＝12m v 22－12m v 21. 动能的变化量是过程量，ΔE k >0，表示物体的动能增大；ΔE k <0，表示物体的动能减小.[延伸思考]质量为m 的物体做匀变速直线运动，在A 点时速度为v 1，经过一段时间到达B 点，速度变为－v 1.则物体由A 运动到B 的过程中，动能的变化量是多少？二、动能定理1.内容：合外力所做的功等于物体______________，这一关系称为动能定理.2.表达式：W ＝E k2－E k1＝__________________＝ΔE k .(1)E k2＝12m v 22表示一个过程的末动能，E k1＝12m v 21表示这个过程的初动能. (2)W 指合外力做的功，也即包含重力在内的所有外力所做功的__________.(3)W 与ΔE k 的关系：如果合外力对物体做正功，物体的动能__________；如果合外力对物体做负功，物体的动能________；如果合外力对物体不做功，物体的动能______.3.动能定理的实质：功能关系的一种具体体现，物体动能的改变可由合外力做功来度量.[延伸思考]动能定理是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下推导出来的，对于物体受变力作用、做曲线运动的情况，动能定理是否成立？三、应用动能定理解题的优点及步骤1.应用动能定理解题的优点(1)动能定理对应的是一个过程，只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程合外力做的功，无需关心中间运动过程的细节，而且功和能都是标量，无方向性，计算方便.(2)当题目中不涉及a 和t ，而涉及F 、x 、m 、v 等物理量时，优先考虑使用动能定理.(3)动能定理既适用于恒力作用过程也适用于变力作用过程，既适用于直线运动也适用于曲线运动，既适用于单一过程，也适用于多过程，特别是变力及多过程问题，动能定理更具有优越性.2.应用动能定理解题的一般步骤(1)选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程.(2)对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和.(3)明确物体在初、末状态的动能E k1、E k2.(4)列出动能定理的方程W＝E k2－E k1，结合其他必要的解题方程，求解并验算.一、对动能、动能定理的理解例1关于动能、动能定理，下列说法正确的是()A.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化B.动能不变的物体，一定处于平衡状态C.合力做正功，物体动能可能减小D.运动物体所受的合力为零，则物体的动能肯定不变针对训练1下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是()A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C.物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零二、动能定理的简单应用例2质量为m的物体静止在水平桌面上，它与桌面之间的动摩擦因数为μ，物体在水平力F作用下开始运动，发生位移x1时撤去力F，问物体还能运动多远？针对训练2在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v m后立即关闭发动机直到停止，运动过程的v－t图像如图2所示，设汽车的牵引力为F，所受摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则()图2A.F∶f＝1∶4B.F∶f＝4∶1C.W1∶W2＝1∶1D.W1∶W2＝1∶31.(对动能的理解)质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，它们的动能分别为E k A和E k B，则()A.E k A＝E k BB.E k A＞E k BC.E k A＜E k BD.因运动方向不同，无法比较动能大小2.(对动能定理的理解)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图3所示.如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是()图3A.木块所受的合外力为零B.因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零3.(动能定理的应用)物体沿直线运动的v－t图像如图4所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则()图4A.从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合力做功为－2WC.从第5秒末到第7秒末合力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合力做功为－0.75W4.(动能定理的应用)一架喷气式飞机，质量m＝5.0×103 kg，起飞过程中从静止开始运动.当位移达到x＝5.3×102 m时，速度达到起飞速度v＝60 m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.求飞机受到的平均牵引力.(g取10 m/s2)答案精析学案5 动能 动能定理知识探究一、问题设计1．W ＝Fx ＝F v 22－v 212a ＝F v 22－v 212F m＝12m v 22－12m v 21 2．W G ＝mgh 1－mgh 2的含义是重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化．类比可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化．我们把12m v 2表示的能量叫做动能． 要点提炼1.12m v 2 J 延伸思考E k A ＝12m v 21，E k B ＝12m v 21ΔE k ＝E k B －E k A ＝0 二、1．动能的变化2.12m v 22－12m v 21 (2)代数和 (3)增加 减少 不变 延伸思考成立．在物体受变力作用且做曲线运动时，可将运动过程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的都是恒力，运动的轨迹为直线，同样可推导出动能定理的表达式． 典例精析例1 AD [一定质量的物体，动能变化时，物体的速度大小一定变化，所以速度一定变化；速度变化时，物体的速度大小不一定变化，所以动能不一定变化，A 项正确；动能不变的物体，速度方向可能改变，不一定处于平衡状态，B 项错误；合力做正功时，动能肯定增加，合力做功为零时，动能肯定不变，C 项错误，D 项正确．]针对训练1 C [力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A 、B 错误；物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，C 正确；物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误．]例2 (F －μmg )x 1μmg解析 研究对象：质量为m 的物体．研究过程：从静止开始，先加速，后减速至零．受力分析、运动过程草图如图所示，其中物体受重力(mg )、水平外力(F )、弹力(N )、滑动摩擦力(f )，设加速位移为x 1，减速位移为x 2.解法一：可将物体运动分成两个阶段进行求解物体开始做匀加速运动位移为x 1，水平外力F 做正功，f 做负功， mg 、N 不做功；初动能E k0＝0，末动能E k1＝12m v 21根据动能定理：Fx 1－fx 1＝12m v 21－0 又滑动摩擦力f ＝μN ，N ＝mg则：Fx 1－μmgx 1＝12m v 21－0 撤去外力F 后，物体做匀减速运动位移为x 2，f 做负功，mg 、N 不做功；初动能E k1＝12m v 21，末动能E k2＝0根据动能定理：－fx 2＝0－12m v 21，又滑动摩擦力f ＝μN ，N ＝mg 则－μmgx 2＝0－12m v 21即Fx 1－μmgx 1－μmgx 2＝0－0x 2＝(F －μmg )x 1μmg解法二：从静止开始加速，然后减速为零，对全过程进行分析求解．设加速过程中位移为x 1，减速过程中位移为x 2；水平外力F 在x 1段做正功，滑动摩擦力f 在(x 1＋x 2)段做负功，mg 、N 不做功；初动能E k0＝0，末动能E k ＝0在竖直方向上：N －mg ＝0 滑动摩擦力f ＝μN根据动能定理：Fx 1－μmg (x 1＋x 2)＝0－0得x 2＝(F －μmg )x 1μmg针对训练2 BC [对汽车全过程应用动能定理：W 1－W 2＝0，所以W 1＝W 2；由题图可知牵引力与阻力作用距离之比为1∶4，由Fx 1－fx 2＝0知F ∶f ＝4∶1.]自我检测1．A [根据E k ＝12m v 2知，E k A ＝25 J ，E k B ＝25 J ，而且动能是标量，所以E k A ＝E k B ，A 项正确．]2．C 3.CD4．1.8×104 N解析 飞机的初动能E k1＝0，末动能E k2＝12m v 2； 根据动能定理，有：(F 牵－kmg )·x ＝12m v 2－0 解得F 牵＝m v 22x＋kmg 把数据代入后解得：F 牵≈1.8×104 N所以飞机所受的平均牵引力是1.8×104 N.。

土壤的类型【学习目标】1．知道土壤的类型；了解不同类型土壤的不同特点；2．理解不同的植物适合生长在不同的土壤里；3．乐于用所学科学知识、技能尝试解决实际问题。

【学习重点】知道土壤的类型；了解不同类型土壤的不同特点。

【学习难点】理解不同的植物适合生长在不同的土壤里。

【学习准备】材料准备：放大镜、广口瓶、漏斗等。

【学习过程】一、预习导航预习课文后，完成下列填空。

1．土壤中有大颗粒的_______、中等颗粒的_______和细小颗粒的_______。

2．人们按照土壤中含沙量的多少，把土壤分为三类：含沙量较多的土壤叫做_______；黏粒含量较多的土壤叫做_______；沙粒、粉粒、黏粒三者含量差不多的叫做_______。

3．不同的土壤具有不同的特点，能满足不同植物的_______。

二、问题探究（一）观察土壤颗粒说说如何根据观察结果来给土壤进行分类？（二）比较沙质土、黏质土和壤土的不同1．阅读教材，说说教材中采取了哪几种方法来比较沙质土、黏质土和壤土的不同？2（三）阅读卡片阅读卡片，了解仙人球和水稻的生长性，你认为它们分别适合生长在什么样的土壤里？三、拓展提升我国地域辽阔，自然条件复杂，农业生产历史悠久，土壤类型多种多样。

我们可以通过网络来搜集一些关于我们土壤类型的相关资料。

【学习小结】通过本节课的学习，我们知道了土壤有沙质土、黏质土和壤土三种类型，了解了不同类型土壤的不同特点；不同的植物适合生长在不同的土壤里。

【精炼反馈】一、填空1．人们按照土壤中含沙量的多少，把土壤分为三类：含沙量较多的土壤叫做______；含黏土较多的土壤叫做______；沙和黏土含量适中的土壤叫做______。

2．沙质土颗粒______，透气性______，水分易______；黏质土颗粒______，空气______，水分______。

3．含有______较多的土壤比较松散，含有______较多的土壤比较紧密。

4．沙质土中的空气______，黏质土中的空气______，壤土中的空气______。

Unit 5 Nelson Mandela — a modern hero一、背单词与词块(一)背阅读单词——会认就行(背诵时遮住右侧汉语，先自主翻译，后比对词义)1．warm-hearted adj.热心肠的2．mean adj. 吝啬的；自私的；卑鄙的3．generous adj. 慷慨的；大方的4．easy-going adj. 随和的；温和宽容的5．selfless adj. 无私的；忘我的6．invader n. 侵略者7．republic n. 共和国；共和政体8．principle n. 法则；原则；原理9．livelihood n. 生计；谋生10．leap n. 飞跃；跳跃11．mankind n. 人类12．quote n. 引用语；语录13．release v t. 释放；发行14．blanket n. 毛毯；毯子15．terror n. 恐怖；可怕的人；恐怖时期；恐怖活动(二)背重点单词——写对才行1．quality n. 质量；品质；性质2．found v t. 建立；建设3．hopeful adj. 怀有希望的；有希望的4．youth n. 青年；青年时期5．stage n. 舞台；阶段；时期6．vote v t.& v i. 投票；选举n. 投票；选票；表决7．attack v t. 进攻；攻击；抨击8．willing adj. 乐意的；自愿的9．unfair adj. 不公正的；不公平的10．escape v i.& v t. 逃脱；逃走；避开11．beg v i. 请求；乞求12．relative n. 亲戚；亲属13．reward n. 报酬；奖金v t. 酬劳；奖赏14．sentence v t. 判决；宣判15．opinion n. 意见；看法；主张(三)背拓展单词——用准才行1．active adj.积极的；活跃的→actively ad v.积极地；活跃地→activity n．活动2．devote v t.献身；专心于→devoted adj.忠实的；深爱的→devotion n．关爱；献身；奉献；忠诚3．peace n．和平；平静；和睦→peaceful adj.和平的；平静的；安宁的→peacefully ad v.和平地4．guide v t.带领；引导n．向导→guidance n．指导；领导5．violent adj.暴力的；猛烈的→violently ad v.猛烈地→violence n．暴力；暴行6．equal adj.相等的；平等的→equality n．平等；相等→equally ad v.同样地；相等地7．educate v t.教育；训练→educated adj.受过教育的；有教养的→education n．教育→educator n．教育工作者；教育家8．cruel adj.残忍的；残酷的→cruelty n．残忍；残酷[语境活用]1．In order to give her a good education, her parents sent her to a famous school to be educated.(educate)2．China is known to be a peaceful country. It has been a model of peace in the world. (peace)3．Bethune, a devoted friend of Chinese, devoted his life to helping Chinese. I really respect his devotion to medical work.(devote)4．All men are born equal, so everyone hopes to be treated equally because equality is the basic demand.(equal)5．He criticized violently that the government did little to stop the violence in the country.(violent)6．Without your guidance and encouragement, we couldn't have made such great progress, so we decide to engage you as our guide.(guide)7．Please actively take part in after-class activities, which will not only make your school life colorful，but also improve your learning.(active)(四)背高频单词——先“记牢”再“用活”，不背绝对不行1．devote vt.(与to连用)献身；专心于(五)背短语词块——表达出彩，需多积词块才行 Ⅰ单元短语再认再现 1．out of work 失业 2．as a matter of fact事实上 3．blow up 使充气；爆炸4．in trouble 在危险、受罚、痛苦、忧虑等的处境中 5．turn to 求助于；致力于 6．lose heart 丧失勇气或信心 7．come to power 当权；上台 8．set up 设立；建立 9．be sentenced to 被判处……(徒刑) 10．be willing to do sth. 愿意做某事 11．be in prison 坐牢 12．in one 's opinion 在某人看来Ⅱ重点短语拓展用活1．in trouble 在危险、受罚、痛苦、忧虑等的处境中；有麻烦2．turn to求助于；翻到(书的某页)；致力于；查阅；转向(一)背写作佳句——多“输入”才能巧“输出”Ⅰ教材内句式举一反三1．The last thirty years have seen the greatest number of laws stopping our rights and progress ...(主语是时间或地点名词，谓语是see，表示经历或目睹了某事) 过去30年来所出现的大量法律剥夺我们的权利，阻挡我们的进步……句子用部分倒装)……只有到这个时候，我们才决定用暴力反抗暴力。

知识体系导引知识点一植被与环境2．影响植物生长的因素：(1)地带性因素①纬度位置：热量、温度带②海陆位置：水分、植被类型及长势情况③海拔及坡向：坡度位置、水热植被类型、数量及长势(2)非地带性因素、地形、洋流、水源、海陆分布等3．针叶林为何有针状叶？跟气候有关，主要是为了减少植物体内的水汽蒸发，同时由于比阔叶林的接触面积小，所以更适合严寒气候生存。

知识点三草原与荒漠在热带和温带，当水分条件不能满足森林生长时，便出现以草本为主的植被，即草原；而在水分更少的干旱地区，则形成荒漠植被。

可以通过观察植被特点，区分草原与荒漠，认识它们的环境特征。

1．热带草原：一般分布在热带雨林带的南北两侧。

这里全年高温，分干湿两季。

湿季降水丰沛，植物生长旺盛，草原葱绿。

干季为4～6个月，降水稀少，草类枯黄。

有的热带草原中散生着乔木或灌木。

2．温带草原：夏季温暖，冬季寒冷而漫长，气候干燥。

草原夏绿冬枯，植被高度较热带草原低，也会见到一些较为矮小的灌木。

3．荒漠植被：从热带至温带，气候干旱地区的植被可统称为荒漠植被。

荒漠植被以旱生的灌木为主，具有忍耐长期干旱的形态和结构。

也有些非旱生的短生命植物，如迎来合适的降水，即能完成生命活动的周期，如智利沙漠中的雨后花海。

4.草甸与草原的区别草原以旱生草本植物占优势，是半湿润和半干旱气候条件下的地带性植被；而一般的草甸属于非地带性植被，生长发育在中等温度的条件下，可出现在不同植被带内。

重点一自然环境对植物分布和个体形态的影响【探究活动】阅读图文资料，完成下列问题。

水分维持生命。

近年，多肉植物作为观赏植物被我国大量引进。

分析纳马夸兰地区多肉植物丰富的自然原因。

受沿岸寒流影响，多大雾天气，利于植物吸收水分；旱季较长，抑制其他物种的生长；多肉植物营养器官肥厚，利于储水，以维持旱季的生长(多肉植物的耐旱习性适应当地旱季；有短暂雨季，多肉植物在雨季吸收水分；区域内地青岛市高一期中]下图示意在－200 m～3 800 m高度内，高山、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状～(3)题。