2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第12课时 动能定理学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第七章机械能守恒定律第12课时动能定理学案新人教版必修2【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]让球从光滑的斜面滚下，与木块相碰，推动木块做功．(如图1所示)图1(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

2、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＝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ΔEk＝mv－mv

3、.动能的变化量是过程量，ΔEk>0，表示物体的动能增大；ΔEk<0，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v1，经过一段时间后速度变为－v1.请思考并讨论以下问题：(1)写出物体在A、B点时的动能．(2)物体由A到B的过程中，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v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式．图2答案W＝Fl＝F＝F＝mv－mv[要点提炼]动能定理1．表达式：W＝Ek2－Ek1＝ΔEk.其中Ek2＝

4、mv表示一个过程的末动能，Ek1＝mv表示这个过程的初动能．W表示这个过程中合力做的功．2．关于动能定理的几点说明(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ΔEk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出来的，对于物体受变力作用、做曲线

5、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)当题目中不涉及a和t，而涉及F、l、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，既适用于单个物体也适用于多个物体，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

6、(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Ek1、Ek2.(4)列出动能定理的方程W＝Ek2－Ek1，结合其他必要的解题方程，求解并验算．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．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．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变针对

7、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？【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

8、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，物体的动能肯定要变化B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变