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

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1、第1节　动能的改变学习目标核心提炼1.知道动能的定义、公式、单位等基本问题。2.会探究恒力做功与动能改变的关系。3.理解动能定理，并能利用动能定理分析解答问题。2个概念——动能、动能的变化1个定理——动能定理1个实验——恒力做功与动能改变的关系一、动能阅读教材第23～24页“动能”部分，知道动能的概念及表达式。1.概念：物体由于运动而具有的能。2.表达式：Ek＝mv2。3.单位：国际单位制单位为焦耳，1J＝1N·m＝1__kg·m2/s2。4.标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向。思维拓展(1)做匀速圆周运动的物体动能怎样变化？(2)动能

2、不变的物体是否一定处于平衡状态？答案　(1)不变。由于匀速圆周运动的线速度大小不变，故做匀速圆周运动的物体动能保持不变。(2)不一定。动能不变的物体可能只是速度大小不变，如果速度方向发生改变，就不是平衡状态了。二、恒力做功与动能改变的关系阅读教材第24～25页，知道此实验的原理、实验器材、实验步骤、数据处理、误差分析及实验应注意的事项。1.实验目的：探究恒力做功与物体动能改变的关系。2.实验器材：长木板(一端附有滑轮)、打点计时器、钩码若干、小车、纸带、复写纸片、刻度尺、细线。20图13.实验原理：在钩码的拉动下，小车的速度发生了变化，也就

3、是小车的动能发生了变化。钩码对小车的拉力对小车做了功，只要能求出小车动能的变化量。小车运动的位移以及钩码对小车的拉力近似等于钩码的重力，就可以研究W＝Fs与ΔEk之间的关系。4.实验步骤(1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器。改变木板倾角，使小车重力沿斜木板方向的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力，使小车做匀速直线运动。(2)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的钩码相连。接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。(3)更换纸带，重复实验。选择一条点迹清晰的纸带

4、进行数据分析。5.数据处理(1)小车速度的测量：通过实验获得打点的纸带，利用“匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度”即vn＝计算纸带上选定的点的速度。(2)外力做功的测量：确定所挂钩码的重力G，即确定小车受到的合外力F(F＝G)，由纸带测出位移，然后由W＝Fs算出功的数值。(3)数据记录细线拉力________　　　　小车质量________组数位移s/m恒力做功W/J小车的速度v/(m·s－1)小车的动能增量ΔEk/J123⋮⋮⋮⋮⋮(4)由实验数据得出结论：恒力所做的功与动能变化的关系是：在实验误差允许的

5、范围内，恒力做的功等于物体动能的改变量。206.注意事项(1)平衡摩擦力前，不挂重物，轻推小车后，小车能做匀速运动。(2)必须保证悬挂小盘和砝码的总质量远小于(填“等于”、“远大于”或“远小于”)小车的质量。三、动能定理阅读教材第25～26页“动能定理”部分，会推导出动能定理表达式，知道动能定理内容及表达式，初步了解动能定理的适用范围。1.推导：如图2所示，物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移s，速度由v1增加到v2，此过程力F做的功为W。2.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动能的变化。3.表

6、达式：W＝Ek2－Ek1。4.两种情况(1)合外力对物体做正功，Ek2>Ek1，动能增加。(2)合外力对物体做负功，Ek2

7、：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。(3)状态量：动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。2.动能变化量的理解(1)表达式：ΔEk＝Ek2－Ek1。(2)物理意义：ΔEk＞0，表示动能增加；ΔEk＜0，表示动能减少。(3)变化原因：力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做正功，动能增加；合力做负功，动能则减少。3.动能定理的理解(1)表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1，式中的W为外力对物体做的总功。(2)研究对象及过程：动能定理的研究对象可以是单个物体，也可以是相对静止的系统。动能定理的研究过程

8、既可以是运动过程中的某一阶段，也可以是运动全过程。(3)普遍性：动能定理虽然可根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式推出，但动能定理本身既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程