资源描述:
《《动能的改变》学案(鲁科).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.1《动能的改变》学案8【学习目标】1、掌握动能的表达式。2、掌握动能定理的表达式。3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。【学习重点】1.动能的概念;2.动能定理及其应用;【知识要点】1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关.(2)动能公式Ek=mv2(3)动能是标量,不受速度方向的影响.它在国际单位制中的单位是焦耳(J).一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量.2动能定理(1)内容:外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定
2、理.(2)表达式:W总=Ek2-Ek1=ΔEkW总表示外力对物体做的总功,Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能.(3)对动能定理的理解a.对外力对物体做的总功的理解有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动,因此它们做的功就有正、负之分.总功指的是各外力做功的代数和,又因为W总=W1+W2+……=F1s+F2s+……=F合s,所以总功也可理解为合外力的功.b.对该定理标量性的认识因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小.c.对定理中“增加”一词的理解由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能
3、可增加,也可能减少.因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”.数值可正、可负.d.对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量,而动能是状态量.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系.3.动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程;(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力做功的代数和;(3)确定始、末状态的动能.(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总=Ek2-Ek1;(4)求解方程,分析结果.【典型例题】【例1
4、】一物体做变速运动时,下列说法正确的是3/3A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变B.物体所受合外力一定不为零C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变D.物体加速度一定不为零解析:此例主要考查学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解.只要考虑到竖直上抛运动从抛出点又回到抛出点的例子,很容易得到正确答案B、D.点评:动能定理是外力对物体所做的总功等于物体动能的增量,物体做变速运动时,只能说明合外力不等于零,但做功取决于力和在力的方向上的位移.合外力不等于零,有可能在力的方向上的位移等于零.注意对
5、概念和规律的理解.【例2】在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动,滑行4.0m后速度减为4.0m/s.若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?解析:设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有:-fs1=Ek2-Ek1,即-f·4=m(42-62)-fs2=0-Ek2,即-fs2=-m42两式联立可得:s2=3.2m,即木块还可滑行3.2m.点评:此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁.比较两种方法的优劣,可看出动能定理的优势.【例3】如图,在水平恒力F作用下,物体
6、沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处.若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大?解析:A到B过程中,物体受水平恒力F、支持力N和重力mg的作用.三个力做功分别为Fs、0和-mg(h2-h1),所以动能定理写为:Fs-mg(h2-h1)=m(vB2-vA2)解得s=[g(h2-h1)+(vB2-vA2)].点评:从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节.【达标训练】1.关于速度与动能,下列说法中正确的是()A.一
7、个物体速度越大时,动能越大B.速度相等的物体,如果质量相等,那么它们的动能也相等C.动能相等的物体,如果质量相等那么它们的速度也相同D.动能越大的物体,速度也越大2.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是()A.速度在改变,动能也在改变B.速度改变,动能不变C.速度不变,动能改变D.动能、速度都不变3.一质量为1.0kg的滑块,以4m3/3/s的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,则在这段时间内水平力所做的功为()A.0B.8JC.16JD
8、.32J4.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为()A.1:3B.3:1C.1:9D.9:15.在距地面15m高处,某人将一质量为4kg的物体以5m/s的速度抛出,人对物体做的功是()A.20JB.50J