物理必修2第7章机械能守恒定律

1、高中高一物理学案物理必修2 第七章 机械能守恒定律7.6-7.7探究功与速度变化的关系以及动能和动能定理制作人 审核人：高一备课组 使用日期： 探究功与速度变化的关系学习目标：1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2.会利用物理图像探究功与物体速度变化的关系；3.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。重点：变力做功的处理，利用图像处理数据难点：变力做功的处理，利用图像处理数据，创新思维的培养学习方法：教师点拨引导，学生自主讨论、合作；师生、生生互动探究学习过程：活动一、观看视频，思考并回答问题1.是什么改变物体运动速度？2.外力做功与物体速

2、度的变化可能有什么样的关系呢？活动二、师生互动探究功与物体速度变化的关系1.探究思路问题（一）：1.外力如何对物体做功？又如何改变每次做功的大小呢？2.橡皮筋对小车做的功如何测量？3.那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？4.每次实验对橡皮筋的长度有什么要求？总结：如果一条橡皮筋对小车做功为w，则两条橡皮筋做功为2w，三条为3w，依次类推，每次做功都可以用w的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量（倍增法）。问题（二）：应如何来测量物体的速度呢？探究思路：通过增加橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车做的功

3、，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度 （小车初速度设置为零），得出若干组功与速度变化关系的数据。2.探究方案 器材： 3.探究过程活动三：归纳实验步骤,进行实验探究1.按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力；2.先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车；3.换用纸带，改用2条、3条同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同；4.由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为w，第2次，第3次计为2w，3w 填表： 橡皮筋条数01234力对小车做功0w2w3w4 w小车速度 数据处理（做图像）实验结论： （小车从静止开始运

4、动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化）5. 误差分析： 6.探究拓展活动四：除了以上探究方案外，还有哪些探究方案？ 课后探究：1.如果物体初速度不为零，外力做功与速度变化的关系又怎样？ 2.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,车仍能继续向前运动。探究外力对车做的功与车速度变化的关系。请写出探究思路、所需器材、测量数据和探究结果。 典例探究例1. 关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是（ ）a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c.放小车的长木板应该尽量使其水平d.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出例

5、2.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了w与v的一组数据,请你对这些数据进行处理,并确定w与v之间的关系.w0.001.002.003.0 04.005.006.00v/(ms-1)0.000.801.101.281.531.761.89v20.000.641.211.642.343.103.57解析：以w为纵坐标,v为横坐标,作出w-v曲线.以w为纵坐标,v2为横坐标,作出w-v2曲线. 由图象可看出:wv2.动能和动能定理（导学案） 学习目标：1、掌握动能的表达式，会用动能的表达式进行计算。2、掌握动能定理的表达式，理解动能定理的确切含义及其推导过程，会应用动能定理解决实际问题。3、

6、对比分析动力学知识与动能定理的应用。4、结合教学，进行探索研究和科学思维能力的训练。学习重点：动能定理及其应用。 学习难点：对动能定理的理解和应用。学法指导：自主阅读、合作探究、精讲精练。学习过程：（一）情景导入:1、什么叫动能？_2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化？请举例说明_3、当物体的初速度是零时，力对物体所做的功与速度变化的关系是_（二）新课学习: 1、动能表达式思考：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？_由此可知，使物体速度变化的根本原因是由于物体受到了力的作用而且发生了位移。探究：我们先猜测功与速度变化的关系，能否从理论上研究做功

7、与物体速度变化的关系呢？由动力学知识可知，力使物体产生_，从而使物体的_发生变化，因此可通过相应规律来研究做功与物体速度变化的关系。目标：尝试在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。任务一 预习导学一、动能的表达式 情景：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2，如图所示试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式得出功的表达式为：思考：若此推导中，力F斜向上，与水平面的夹角为，能得出同样的结果吗？W怎样表示？_。若还存在摩擦力，能得出同样的结果吗？W怎样表示？_。它代表的是一个力的功还是所有力做功的代数和？_引导1：从W=

8、这个式子可以看出，“ ”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为： 引导2：动能应该怎样定义呢?提出问题：动能是矢量还是标量？_在国际单位制中，动能的单位是什么？_学以致用：1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是多大？_2、动能定理有了动能的表达式后，前面我们推出的W ，就可以写成WEk2Ek1，其中Ek2表示一个过程的末动能 ，Ek1表示一个过程的初动能 上式表明什么问题呢?请你用文字叙述一下 引导1：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义? 引导2：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢? 请同学们写出动能定理的表达式：

9、_上式中各量的含义：_表示_，_表示一个过程的_动能，(初状态还是末状态) _，表示一个过程的_动能 。动能定理的语言描述_ 提出问题：（如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？结合生活实际，举例说明。 （提问：求总功的方法是什么） 引导3：刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?你有这样的经验吗？ 动能定理的应用范围： 任务二 典型例题分析动能定理的运用：（根据课本习题的思路做下面的习题，部分与课本数据不同，请注意！）例1、一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程由静

10、止开始滑跑。当位移达到l=5.8102m时，速度达到起飞速度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。（注意步骤的规范性！）引导1：请同学们把具体的解答过程写出来（g取10m/s2）牛顿第二定律解法： 动能定理解法： 引导2：用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里呢?例2、一辆质量为m、速度为v0的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停了下来。试求汽车受到的阻力。(两种解法) 学习小结：总结用动能定理解题的要点、步骤：（自己总结出来）认真审题，弄清题意；明确研究对象，通过其受力分析和运动情况分析展示清楚物理情景；画

11、物体运动的示意图；分析已知条件，明确所求量；选择合适的物理规律列出方程；代入数据（注意单位的统一）进行计算；及时进行反思总结，逐渐形成分析解决问题的能力。 应用动能定理解题的优越性：1、动能定理不涉及运动过程中的_和_，用它来处理问题要比牛顿定律方便。2、用动能定理解题，必须明确初_动能，要分析_及外力做的_。3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能_；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能_。大洼高中高一物理习题物理必修2 第七章 机械能守恒定律7.6-7.7探究功与速度变化的关系以及动能和动能定理制作人：刘海龙 高海云 审核人：高一备课组 适用范围：全体学生 使用日期

12、： 1.本节是一个探究性实验,探究的目的是（ ）a.探究力与物体运动速度的关系 b.探究力与物体运动加速度的关系c.探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系 d.探究力对物体做的功与物体速度变化的关系2.关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是( )a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c.放小车的长木板应该尽量使其水平 d.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的是（ ）a.每次实验把橡皮筋拉伸的长度 b.橡皮筋的规格 c.橡皮筋的根数 d.下车的质量4. 在

13、“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是（ ）a.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下滑即可b. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑即可c.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸上打下的点距均匀即可d.以上说法都不对5. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列叙述正确的是（ ）a.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 b.放小车的长坂应该尽量使其水平c.每次实验时，橡皮筋拉伸的长度可以不一致 d.每次实验时，可以不求出橡皮筋对小车做功的具体数值6. 对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题

14、而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是（ ）a.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为l、2l、3l 进行第1次、第2次、第3次实验时,力对小车做的功就是w、2w、3w、b.让小车通过相同的距离，第1次力为f ，第2次力为2f、第3次力为3f实验时，力对小车做的功就是w、2w、3wc.选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功就是w、2w、3wd.利用弹簧测力计测量对小车的拉力f，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l，便可以求出每次实验

15、中力对小车做的功，可控制为w、2w、3w7.在探究功与物体速度变化关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是( )a.电源的频率不稳定 b.木板倾斜程度太大 c.没有使木板倾斜或倾斜角太小 d.小车受到的阻力较大8质量一定的物体( )a速度发生变化时，其动能一定变化 b速度发生变化时，其动能不一定变化c 动能不变时，其速度一定不变 d动能不变时，其速度不一定不变9关于功和物体动能变化的关系，不正确的是( ) a只有动力对物体做功，物体的动能就增加b只有物体克服阻力做功，它的动能就减少c外力对物体做功的代数和等于物体的末动

16、能与初动能之差d动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化10A、B两物体放在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力作用下，由静止开始通过相同的位移，若A的质量大于B的质量，则在这一过程中（ ）aA获得的动能大 bB获得的动能大 cA、B获得的动能一样大 d无法比较谁获得的动能大11光滑水平桌面上有一物体在一水平恒力F作用下，速度由零增加到v和由v增加到2 v两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2，则W1：W2为 （ ） a1：1 b1：2 c1：3 d1：4 12在光滑水平面上质量为2kg的物体以2ms的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是 ( ) a-16J b-8J c-4J d013一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图7-5-2所示，则力F所做的功为 ( )amglcos bmgl (1一cos) cFlsin dFl(1一cos)14.质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2ms，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能