高中物理第七章机械能守恒定律第7节动能和动能定理学案新人教必修.docx

7.7 动能和动能定理【学习目标】1建立和理解动能的概念，推导动能定理的表达式2理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题3培养演绎推理、科学思维和主动探究的能力和品质【重点难点】动能概念的建立；动能定理及其应用【学法指导】认真阅读教材，体会动能的物理意义，体会合力做功与动能变化的关系。【知识链接】1.关于重力势能和弹性势能分别是通过研究哪个力做功而得到了它们的定量表达式？2.在必修一中我们学习了一条动力学规律是什么？应用它结合运动学公式处理动力学问题一般只能解决哪类问题？【预习导学】回忆：初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，知道物体_而具有的能叫动能，那么，物体的动能跟什么因素有关系呢?1.实验研究下图是初中课本上的探究物体动能与什么因素有关的实验原理图，请思考：本实验采用了_ ， _；实验的结论是_。设疑：那么，物体的动能跟它们有什么定量关系呢?2.理论探究完成下列填空：用m、 v1 、v2三个量表示出以下三种情形中力对物体所做的功。问题情景1：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下沿光滑的水平面发生一段位移l ，速度从v1 增加到v2。WF = Fl = _ = _=_=_问题情景2：质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 减小到v2。Wf = -Ff l =_=_=_=_问题情景3：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l ，受到的摩擦力为Ff ，速度从v1 变为v2。W合=Fl-Ff l =_=_=_=_引导：从W= 这个式子可以看出，“”很可能是一个具有特殊意义的物理量，也就是说，它可能就是_。因为：（1） （2） （3） 一、动能1概念：物体由于运动所具有的能称为_2.表达式：_ 3.单位：_，符号_4.动能是_（“标量”或“矢量”）课堂训练1.质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大？ 反思：通过上面的计算，你觉得哪个因素对物体的动能影响大？2.关于动能，下列说法正确的是A、运动物体所具有的能叫做动能B、动能在国际单位中的单位是焦（J）C、动能是标量，不可能为负值D、动能是状态量思考：动能具有相对性吗？二、动能定理1.推导：（1）上面的三种问题情景都是针对 力作用下的 运动过程来研究的；（2）对于这三种问题情景的推导过程能否统一？2.内容：（1）有了动能的表达式后，前面我们推出的W,就可以写成 ，请你用文字表述一下（2）数学表达式为 。3.思考： 刚才我们推导出来的动能定理，是物体在受恒力作用且做匀变速直线运动的情况下推出的，动能定理能否也可以应用于变力做功、曲线运动的情况？如果不能，请说明理由；如果能，你可以提供什么依据？4.理解：有比较才有鉴别，温故而知新。请完成下列表格：规律牛顿第二定律动能定理研究对象某一物体在某一时刻F合=ma标矢性矢量式因果性力是产生加速度的原因三、例题分析例题： 一架喷气式飞机，质量m=5.0103 kg ，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m时，达到起飞速度v=60m/s 。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力F。法一：（牛顿运动定律结合运动学公式） 法二：（动能定理）四、巩固练习1. 据报载，第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现飞机玻璃窗边一小昆虫在游动，他顺手抓过来一看，啊！竟然是一颗德国子弹，飞行员能抓到子弹，是因为（ ） A.飞行员的反应快 B.子弹与飞机同方向飞行，且飞行速度接近，子弹相对于飞行员的动能很小 C.子弹已经飞得没劲了，快要落在地上了 D.飞行员的手掌有劲 2.预防鸟撞飞机是世界航空界的一大难题。为解决这一棘手问题，空军各机场都成立了专业驱鸟队，采用强声驱鸟、设网拦鸟、猎枪驱赶和鸟情预报等方法手段驱鸟，确保飞行安全。据悉，目前一些发达国家均运用雷达进行鸟情探测预警。 为什么鸟对飞机会造成威胁？3.在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）