4. 动能 动能定理ppt配套的板书设计及意图

4.4

动能

动能定理

制作：王有贵 审核：第1项目组 编号：2404 时间：2018.05.20 学习目标

1、通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系，导出动能定理. 陈述性

2、初步理解动能定理，知道运用动能定理解题的基本步骤，能根据动知 识

能定理计算功和动能的变化．

1、通过实验、测量计算，探究并体验动能定理的推导过程． 程序性

2、通过绘制ΔEk—W

图像，体验用图像寻找物理量之间的关系的方法．

知 识

3、能应用动能定理处理相关实际问题。

实验探究恒力做功与物体动能变化的关系，导出动能定理，初步理解动能定理． 通过动能定理让学生对总功和动能的改变以及功和能的关系有更全面、更深刻的认识．

学习重点

学习难点

—预习案—

使用说明

（学法指导）

1、通读教材完成【教材助读】。

2、完成预习自测题；

【前置补偿】

一、动能

定义： 叫做动能．

【教材助读】

学案内容

一、动能

1．定义式： . 3、将预习过程中2．单位： ．

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．

发现的问题或疑2．表达式：W＝ ＝ . 惑简明扼要的填【预习自测】

1．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，下列说法写在预习留言板正确的是(

) 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

上；

B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变

4、完成时间15分C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零

D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化

钟。

32.一架喷气式飞机，质量m＝5.0×10 kg，起飞过程中从静止开始运动．当【预习留言板】

2位移达到x＝5.3×10

m时，速度达到起飞速度v＝60 m/s，在此过程中飞机受到2 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/s) 4 答案

1.8×10 N

—探究案—

学案内容【合作探究】

探究点1、一、动能

[问题情境1]1.如图1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．

2．对比重力做功与F做功的表达式，你得到什么启示？

答案

这两个表达式左边都是功，WG＝mgh1－mgh2的含义是重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化．由此可知力F所做的功也可能等于某个能量的变化．我12们把mv表示的能量叫做动能．

2[要点提炼] 121．动能的表达式：Ek＝mv. 22．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

1212末状态的动能与初状态的动能之差，即ΔEk＝mv2－mv1. 22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．

[变式1] 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运动到B的过程中，动能的变化量是多少？

探究点2、合外力做功和物体动能的变化

[问题情境2] OABCDEFG15.50cm21.60cm28.61cm学生笔记

课堂笔记：

课堂笔记：

课堂笔记：

36.70cm45.75cm55.75cm66.77cm

已知：相邻两计数点的时间间隔为0.1s，木块所受拉力为0.2N，小车的质量为

200g，计算合力做的功和小车的动能变化，填入表格

O—B

O—C

O—D

O—E

O—F

W

Ek/J

探究点3、动能定理的应用

[问题情境3]1.恒力做功

例1. 为了安全，在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速 vmax=120km/h,假设前方车辆突然停止，后车司机发现这一情况，从发现情况到进行制动操作，汽车通过的位移为17m，制动时汽车受到的阻力为其车重的0.5倍，该高速公路上汽车间的距离至少应为多大？（ g取10m/s2 ）

2.计算变力做功

例2、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为（ ）

l

A. mgLcosθ B. mgL(1－cosθ) C. FLcosθ QD. FL

θ

课堂笔记：

【当堂检测】

1．关于对动能的理解，下列说法正确的是(

) A．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都具有动能

B．动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能大小是不同的

C．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

D．动能不变的物体，受力一定为零

2．改变汽车的质量和速度大小，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法中正确的是(

) A．质量不变，速度增大到原来的2倍，则动能增大为原来的2倍

B．速度不变，质量增大到原来的2倍，则动能增大为原来的2倍

C．质量减半，速度增大到原来的4倍，则动能增大为原来的2倍

D．速度减半，质量增大到原来的4倍，则动能不变

3．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EkA和EkB，则(

) A．EkA＝EkB

B．EkA＞EkB

C．EkA＜EkB

D．因运动方向不同，无法比较动能大小

4．关于动能定理，下列说法中正确的是(

)

A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和

B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变

C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动

D．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况

5．下列对动能定理表达式W＝Ek2－Ek1的理解，正确的是(

) A．物体具有动能是由于力对物体做了功

B．力对物体做功是由于该物体具有动能

C．力做功是由于物体的动能发生变化

D．物体的动能发生变化是由于力对物体做了功

6．一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力所做的功为(

) A．32 J B．16 J C．8 J D．0 7．如图1所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为(

) 1212A.mv0＋mgH B.mv0＋mgh

221212C.mv0－mgh D.mv0＋mg(H—h) 228．物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态．在相同的水平力作用下移动相同的距离，则(

) A．力F对A做功较多，A的动能较大

B．力F对B做功较多，B的动能较大

C．力F对A和B做功相同，A和B的动能相同

D．力F对A和B做功相同，A的动能较大

9．连接A、B两点的弧形轨道ACB和ADB形状相同、材料相同、粗糙程度相同，如图3所示，一个小物体由A以一定的初速度v开始沿ACB轨道到达B的速度为v1；若由A以大小相同的初速度v沿ADB轨道到达B的速度为v2.比较v1和v2的大小有(

) A．v1>v2 B．v1＝v2

C．v1

3210．起重机钢索吊着质量m＝1.0×10 kg的物体，以a＝2 m/s的加速度由静止竖直向上提升了5 m，物体的动能增加了多少？钢索的拉力对物体所做的功为多2少？(g取10 m/s) 44答案

1.0×10 J 6.0×10 J 11．人骑自行车上坡，坡长l＝200 m，坡高h＝10 m，人和车的总质量为100 kg，人蹬车的牵引力为F＝100 N，若在坡底时车的速度为10 m/s，到坡顶时车2的速度为4 m/s，(g取10 m/s)求：

(1)上坡过程中人克服摩擦力做多少功；

(2)人若不蹬车，以10 m/s的初速度冲上坡，最远能在坡上行驶多远．(设自行力所受阻力恒定) —训练案—

教材P71 2、3、4、5