人教版 (新课标)必修27.动能和动能定理导学案

这是一份人教版 (新课标)必修27.动能和动能定理导学案，共3页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，学习过程，自主学习，合作探究，巩固拓展训练等内容，欢迎下载使用。

一、知识与技能
1、知道动能的表达式，会用动能的表达式进行计算。
2、理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围，会应用动能定理解决实际问题。
二、过程与方法
1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。 2、理论联系实际，培养学生分析问题的能力。
三、情感态度与价值观
通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。
【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。
【学习过程】
【自主学习】
1、上节课我们通过实验猜测出功与速度变化的关系，那么，我们能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢？由动力学知识可知，力产生_________，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。
情景一：设物体的质量为m，在光滑的水平桌面上，受到与运动方向相同的恒定外力F的作用，发生一段位移l，速度由v1增加到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。
提示：（1）力F对物体做多少功？
（2）从牛顿运动定律角度分析，力F多大？
（3）从运动学角度分析，物体的初、末速度和位移之间的关系？
2、 质量为m的物体，以速度v运动时的动能为________________。
问题：三个质量为1kg的小球以10m/s 的速度沿不同的方向抛出（竖直上抛、平抛、一般的斜抛），这三个小球的动能是多少？三个小球的动能是否相同？
思考：动能是矢量还是标量？_______国际单位制中，动能的单位是什么？_________
情景二：l
我们将刚才推导动能表达式的物体情景改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在力F作用下，经过一段位移l，速度达到v2，如图，则此过程中，合力做功与动能间存在什么关系？（用m 、 v1、 v2表示）。
结论：
二、动能定理
1、内容：
2、表达式：
3、理解：动能定理表明了合力做功与物体动能的改变的对应关系。合力做功的过程就是物体动能变化的过程，合力做多少功，物体的动能就变化多少。
讨论：（1）当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化？
（2）当合力对物体做负功时，物体的动能如何变化？
问题：足球运动员用100N的力踢出足球，足球的质量为1kg，足球被踢出时的速度为10m/s，足球被踢出后在地面上运动了10m停下，在这个过程中，足球运动员对足球做功了吗？足球运动员对足球所做的功是否可以用踢球的100N的力与足球在地面上运动的10m位移的乘积来求？为什么？若不能，应该怎样求这个功？
4、动能定理的适用范围：
【合作探究】
例1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程由静止开始滑跑。当位移达到l=5.8×102m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。
解法二：
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)


归纳总结：5、用动能定理解题的方法和步骤：
6、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）动能定理也适用于曲线运动和变力做功，比牛顿第二定律应用更广泛.
【巩固拓展训练】
1.下列说法正确的是( )
A.物体所受合力为0，物体动能可能改变 B.物体所受合力不为0，动能一定改变
C.物体的动能不变，它所受合力一定为0 D.物体的动能改变，它所受合力一定不为0
2.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是（ ）
A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=4W1
3、某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：（1） 人抛球时对小球做多少功？（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？