8.3动能和动能定理（1） 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

动能和动能定理（1） 学习目标 1、通过力对物体做功的分析确定动能的表达式，加深对功能关系的理解。 2、 能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导动能定理。 3、理解动能定理。会用动能定理对运动过程进行分析和计算，获得结论。 学习重点难点： 重点：动能定理的推导和理解 难点：动能和动能定理的理解。 合作探究 1、 动能的表达式 1、 情境：如图，光滑水平面上一物体质量为m，在恒定外力F作用下，物体发生一段位移l，速度由v1增加到v2 ，试推导这个过程中外力做的功W与速度v的关系。 推导：根据牛顿第二定律得：F= 由得： 代入功的公式得：W= 上式中“”这个物理量的差值等于力对物体做的功，它应该表示某一种能量，在物理学中叫做动能，用符号 表示。 2、动能的定义：物体由于 而具有的能量。 3、动能的表达式： 。 4、单位：与功的单位相同，国际单位为 。 5、标矢性：动能是 (选填“矢量”或“标量”)，只有 没有 。 6、动能的变化量：末状态的动能与初状态的动能之差，即ΔEk＝ 。动能的变化量是过程量，ΔEk＞0，表示物体的动能 ；ΔEk＜0，表示物体的动能 。 应用探究：例1、（多选）对质量一定的物体，下列说法正确的是（ ） A、 速度发生变化时，动能一定发生变化 B、 速度发生变化时，动能不一定发生变化 C、 速度不变时，其动能一定不变 D、动能不变时，速度一定不变 例2、 (多选)一质量为0.1 kg的小球，以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中速度的变化量和动能的变化量分别是(　　) A．Δv＝10 m/s 　B．Δv＝0 C．ΔEk＝1 J D．ΔEk＝0 二、动能定理 ①内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ． ②表达式：W＝mv22－mv12．如果物体受到几个力的共同作用，W即为 ，它等于 ． ③动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于 做功的情况；既适用于直线运动，也适用于 运动． ④合力做功与动能变化的关系：合力做正功时，物体的动能 ；合力做负功时，物体的动能 ； 应用探究： 【例题3】一架喷气式飞机，质量m =7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑.。当位移l达到2.5×103m时，速度达到起飞速度 v =80m/s，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。 方法一：利用牛顿第二定律和运动学公式 方法二：利用动能定理 动能定理与牛顿运动定律的比较 牛顿运动定律 动能定理 适用条件 只能研究物体在恒力作用下做 运动的情况 对于物体在 或 作用下做 运动或 运动均适用 应用方法 要考虑运动过程的 只考虑各力的 情况及 动能 运算方法 量运算 数运算 相同点 确定 ，对物体进行 分析和 分析 结论 应用动能定理解题不涉及 ，不涉及 运算，运算简单，不易出错。 巩固练习 1、例1 1、 例2 3、质量为1.0 kg的滑块，以4 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起将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4 m/s，则在这段时间内水平力所做的功为(　　) A．0 B．8 J C．16 J D．32 J 4、一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g＝10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是(　　) A．合外力做功50 J B．阻力做功500 J C．重力做功500 J D．支持力做功50 J 5、关于功和物体动能变化的关系，不正确的说法是( ) A.有力对物体做功，物体的动能就会变化 B.合力不做功，物体的动能就不变 C.合力做正功，物体的动能就增加 D.所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少 6、关于