河北省邢台市高中物理第七章机械能守恒定律第12课时动能定理学案（无答案）新人教版必修2

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1、学案12动能定理【学习目标】1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能.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.能应用动能定理解决简单的问题.【学习任务】一、动能的表达式［问题设计］与木块相碰，推动木块做功.(如图1所示)(1)让同一铁球从不同的高度滚下，可以看到：高度大时球把木块推得远，对木块做的功多.(2)让质量不同的铁球从同一高度滚下，可以看到：质量大的铁球把木块推得远，对木块做的功多.以上两个现象说明动能的影响因素有哪些？［要点提炼］1.动能的表达式：Ek=

2、mv2.2.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

3、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(vHO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.没有特别指明吋，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△Ek=

4、mv；—动能的变化量是过程量，△〔〉()，表示物体的动能增大；AEKO,表示物体的动能减小.［延伸思考］质量为m的物体做匀减速直线运动，某时刻速度为经过一段时间后速度变为一你请思考并讨论以下问题：(1)写出物体在A、B点时的动能.(1)物体由A到B的过

5、程中，动能的变化量是多少?二、动能定理［问题设计］如图2所示，物体在恒力F的作用下向前运动了一段距离，速度由w增加到出.试推导出力F对物体做功的表达式.//Z/Z/////Z/ZZZZ/VZZZzZZZZ/ZZ//>I1I图2222211醯6…「…「2一Vi^V2-Vil2I2答条*=卜1=卜2a=F—=2mV2~2mV132~m［要点提炼］动能泄理1.表达式:W=Ek2-Eki=AEk.其中Ek2=

6、mv2表示一个过程的末动能,Eki=^n)v?表示这个过稈的初动能・W表示这个过程中合力做的功.2.关于动能定理的儿点说明(1)W的含义：包含重力在内的所有外力所做功的代数和.(2)W与AEk

7、的关系：合力做功是引起物体动能变化的原因.如果合力对物体做正功,物体的动能增加；如果合力对物体做负功,物体的动能减少；如果合力对物体不做功，物体的动能不变.(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岀来的，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、应用动能定理的优点及解题步骤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)当题目屮不涉及a

8、和t,而涉及F、1、m、v等物理量时，优先考虑使用动能定理.(1)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，既适用于单个物体也适用于多个物体，特別是变力及多过程问题，动能定理更具有优越性.1.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Ek】、Ek2.⑷列出动能定理的方程W=Ek2-Ekl,结合其他必要的解题方程，求解并验算.典例精析一、对动能和动能定理的理解【例1】关于动能、动能定理，下列说法正确的是()A

9、.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，物体动能能减小0.运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变针对训练下列关于运动物体的合力做功和动能、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、动能定理的应用【例2】质量为m的物体静止在水平桌面上，它与桌面Z间的动摩擦因数为U,物体在水平力F作用下开始运动，发生位移xi时撤去力F,问物体还能运动多远

10、？【补充学习材料】1.（对动能的理解）在水平路面上，有一辆以36km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是（）A.500JB.200JC.450JD.900J2.（对动能定理的理解）关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是（）A.运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要