第一篇：動能 動能定理學案

【使用時間】 第12周 第 1 課時

【編制人】狄香瓏 【審核】薛麗霞

【編號】1042113

【主題】 第七章 第7節(jié) 動能和動能定理

2012.5.5 【情景創(chuàng)設】

同學們已經知道，物體由于運動而具有動能。動能到底與哪些因素有關呢？動能表達式如何呢？動能的變化又對應什么力做功呢？那么這節(jié)內容就會幫助大家解決這些問題！

【問題設計】

1、動能的定義？表達式？單位？矢量還是標量？動能為什么具有瞬時性和相對性？

2、動能定理的推導過程？動能定理如何表述？表達式如何書寫？

3、動能定理的物理意義是什么？W表示什么力做的功？這個力做功有哪些計算方法？

4、動能的變化是1狀態(tài)的動能減去2狀態(tài)的動能嗎？不是，為什么？與我們前面學習的重力勢能的變化與重力做功有什么不同？

5、動能定理的適用范圍是什么？僅適用于恒力、直線嗎？

6、例題1中已知哪些量？待求哪些量？通過例題1的學習，自己總結應用動能定理解題的一般思路？

7、通過例題1的學習發(fā)現應用動能定理解題的優(yōu)點是什么？并練習例題2.【達標檢測】

1、關于動能的概念，下面說法正確的是（）

A．物體由于運功而具有的能叫做動能

B．運動物體具有的能叫動能

C．運動物體的質量越大，其動能一定越大

D．速度較大的物體，具有的動能一定較大

2、把一輛汽車的速度從10km/h加速到20km/h，或者從50km/h加速到60km/h，哪種情況做的功比較多？通過計算說明。

3、質量是2g的子彈，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s。子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力是多大？

4、現在應用動能定理解決必修一我們曾經應用牛頓運動定律解答過的一道題目：民航客機一般都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可以沿斜面滑行到地上。若機艙口下沿距地面3.2m，氣囊所構成的斜面長度為5.5m，一個質量60kg的人沿氣囊滑下時所受的阻力是240N，人滑至氣囊底端時速度有多大？

5、如圖所示，一半徑為R的光滑圓弧軌道與水平面相切，一小球與圓弧軌道的底端相距為x，現給小球一初速度，它恰能通過圓弧軌道的最高點，已知小球與水平面的動摩擦因數為?，求小球初速度大小。

【學習反思】

第二篇：動能和動能定理精品學案

【導學課題】 7.7《動能和動能定理》

姓名：___________

【我來預習】

1、動能的概念：物體由于_______________而具有的能叫做動能。

2、動能的表達式：Ek=___________；動能的單位：國際單位制中是________。

3、動能是_________選填“矢量”或“標量”）：動能_____于或______于零，動能的大小與速度方向_____關。4、1kg·m2/s2＝1N·m＝1J

5、動能定理

①動能定理內容：外力對物體所做的總功等于物體在這個過程中②動能定理表達式：W總=Ek2-Ek

1即：

W總?12mv2122?2mv1

【我來探究】我們已經知道，使物體速度F的作用而且發(fā)生了一段位移L。那么，外力對物體做的功速度v有什么關系呢？

物理情景物體在恒力Ｆ的作用下由靜止開始做勻加速直線運動，W=FL=

=？

________________ v發(fā)生變化的根本原因是物體受到了力w與物體的質量m和1: 在光滑的水平面上，質量為m的經過位移L，速度變?yōu)関，請推導：maL=？

2:在以上情景中：若在動摩擦

μ的粗糙水平面上，其它不變。導：W合= F合L =(F-μmg)L = ma L

物理情景因數為請推

【我來分析】

例1:關于動能，下列說法中正確的是

（）

A．運動物體所具有的能叫做動能

B．物體運動的加速度為零，其動能不變

C．物體做勻速圓周運動，是變速運動，所以其動能也改變

D．物體做斜向上拋運動，運動過程中重力始終做功，所以其動能增加 例2: 質量為0.5kg的物體，自由下落2s，重力做功多少？2 s末物體的動能多大？

(g=10m／s2)

例3: 一架噴氣式飛機，質量m=5×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程S=500m時，達到起飛速度v=60m/s,在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機所受重力的k倍（k=0.02），求飛機受到的牽引力F為多少？（g=10 m/s2）

【練習鞏固】

1、重力對物體做正功時，物體的重力勢能和動能可能的變化情況，下面正確的是（）

A、重力勢能一定增加，動能一定減小

B、重力勢能一定減小，動能一定增加

C、重力勢能不一定減小，動能一定增加

D、重力勢能一定減小，動能不一定增加

2、A、B兩物體放在光滑的水平面上，分別在相同的水平恒力作用下，由靜止開始通過相同的位移，若A的質量大于B的質量，則在這一過程中：（）A.A獲得的動能大

B.B獲得的動能大

C.A、B獲得的動能一樣大

D.無法比較誰獲得的動能大

3、放在光滑水平面上的某物體，在水平恒力F的作用下，由靜止開始運動，在其速度由零增加到v和由v增加到2v的兩個階段中，F對物體所做的功之比為（）

A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.1∶4

4、一人用平均100N的力把2kg的足球以10m/s踢出，水平飛出100m，求人對球做的功？

第三篇：動能和動能定理學案

動能和動能定理

堅韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會把人喚醒

7.7動能和動能定理 導學案

一、明確學習目的: 1.理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算。

2.理解動能定理及動能定理的推導過程。

3.知道動能定理的適用條件，歸納動能定理解題的步驟。

二、回顧舊識：回顧功與速度變化的關系：______________________

三、自主探究思路：通過力對物體做功，確定動能與質量、速度的定量關系 問題1：質量為m的物體靜止在光滑水平面上，在恒定外力F作用

下，物體發(fā)生一段位移s，速度為v 思考： ①力F對物體所做的功？___________

②物體的加速度多大？__________

③物體的初速度、末速度、位移之間的關系？____________ ④結合上述三式你能綜合推導得到什么樣的功的表達式?做功使物體獲得多少動能？_______

動能的表達式：

，單位 ：

，是

量。（標量/矢量）

深入理解問題1得到的表達式，總結功與動能變化的關系。

問題2：由特殊回到一般，推導更具普適性的功能變化關系式。（其它條件不變）

初速度為V1，末速度為V2，運動全程受恒定阻力f。

①合力對物體所做的功？___________

②物體的加速度多大？__________

③物體的初速度、末速度、位移之間的關系？____________ ④結合上述三式你能綜合推導得到什么樣的功的表達式?做功使物體獲得多少動能？_______深入理解問題2得到的表達式，總結功與動能變化的關系。

思考：當合力對物體做正功時，物體動能如何變化?做負功時，物體動能如何變化?

四、動能定理：

內容：____________________________________________________________________ 表達式： 或 定理使用范圍：普適

五、解決典型例題：

一架噴氣式飛機，質量ｍ＝5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時，達到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機受到的牽引力。

六、歸納總結——應用動能定理解題的一般步驟

【思考題】

足球運動員用力踢質量為0.3kg的靜止足球，使足球以10m/s的速度飛出，假定腳踢足球時對足球的平均作用力為400N，球在水平面上運動了20m后停止，那么人對足球做的功為：（）A、8000J B、4000J C、15J D、無法確定 七 導學反思：

1.通過本節(jié)課的學習，在知識、能力上有何收獲？ 2.應用動能定理解題有什么特點？

八、課后練習：

1． 改變汽車的質量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生改變，在下列幾種情況下，汽車的動能各是原

來的幾倍? 質量不變，速度增大到原來的2倍，________；速度不變，質量增大到原來的2倍，________。質量減半，速度增大到原來的4倍，_______；速度減半，質量增大到原來的4倍，________。2.質量是2g的子彈，以300m／s的速度水平射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度 是100m／s．子彈在射穿木板的過程中所受的平均阻力是多大。

第四篇：高三復習學案25 動能 動能定理

泰州市民興實驗中學高三物理組

學案25 動能

動能定理

（一）一、動能

物體由于__________而具有的能量叫動能．

(1)動能的大?。篲_________；(2)動能是__________；(3)動能是狀態(tài)量，且具有相對性．

二、動能定理

1．動能定理的內容和表達式：

.【典型例題】

類型一：動能定理的理解和基本應用

例

1、已知氣流速率為v，密度為ρ，吹到橫截面積為S 的風車上后，氣流動能的50%可轉化為電能，求氣流發(fā)電的功率P．

例

2、如圖所示，質量為 M =0.2kg 的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出h= 0.20m，木塊離臺的右端L= l.7m 質量為m=0.1M的子彈以v0=180 m / s 的速度水平射向木塊，當子彈以v=90m /s的速度水平射出時，木塊的速度為v1=9m / s（此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零）若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為 l = 1.6 m，求：

（1）木塊對子彈所做的功 Wl 和子彈對木塊所做的功W2 ；（2）木塊與臺面間的動摩擦因數μ。

針對訓練1：（2005 年上海）如圖所示，某滑板愛好者在離地h=18m 高的平臺上滑行，水平離開 A 點后落在水平地面的 B 點，其水平位移 ll =3m ．著地時由于存在能量損失．著地后水平速度變?yōu)?v = 4m/s ．并以此為初速度沿水平地面滑l2=8 m 后停止，已知人與滑板的總質量m＝60 kg 求：（1）人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大??；

（2）人與滑板離開平臺時的水平初速度（空氣阻力忽略不計，g 取 10m / s2）

例

3、物體從高出地面H米處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至地面進入沙坑h米停止，如圖所示，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍． 泰州市民興實驗中學高三物理組

針對訓練2：如圖所示，物塊m從高為h斜面上滑下，又在同樣材料的水平面上滑行s后靜止，已知斜面傾角為θ，物塊由斜面到水平面時圓滑過渡，求物塊與接觸面間的動摩擦因數。

例

4、如圖所示為一個對稱的軌道，其中BC段是光滑圓弧，AB、CD是直軌，它們的傾角都是37°，一個小物塊在離B點距離l的A處，以初速v?2gl下滑，若物塊與AB、CD軌

道間的動摩擦因數都是μ＝0.5，求物塊在AB、CD段上一共滑過的路程。

類型2圖像類問題

例

5、如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BC在B處連接，有一質量為2kg的滑塊，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F按圖乙所示規(guī)律變化，滑塊與AB和BC間的動摩擦因數均為0.25，重力加速度g取10m/s2.求：

(1)滑塊到達B處時的速度大??；

(2)不計滑塊在B處的速率變化，滑塊沖上斜面，滑塊最終靜止的位置與到B點的距離．

針對訓練

3、宇航員在太空中沿直線從A點運動到B點，他的運動圖象如圖所示，圖中v是宇航員的速度，x是他的坐標．求：(1)宇航員從A點運動到B點所需時間；

(2)若宇航員以及推進器等裝備的總質量恒為240 kg，從A點到B點的過程中宇航員身上背著的推進器推力所做的功為多少？

第五篇：動能 動能定理教案

第四節(jié)

動能 動能定理

一．教學目標

1．知識目標

（1）理解什么是動能；（2）知道動能公式Ek?12mv，會用動能公式進行計算； 2（3）理解動能定理及其推導過程，會用動能定理分析、解答有關問題。2．能力目標

（1）運用演繹推導方式推導動能定理的表達式；（2）理論聯系實際，培養(yǎng)學生分析問題的能力。3．情感目標

培養(yǎng)學生對科學研究的興趣

二．重點難點

重點：本節(jié)重點是對動能公式和動能定理的理解與應用。

難點：動能定理中總功的分析與計算在初學時比較困難，應通過例題逐步提高學生解決該問題的能力。

通過動能定理進一步加深功與能的關系的理解，讓學生對功、能關系有更全面、深刻的認識。

三．教具

投影儀與幻燈片若干。多媒體教學演示課件

四．教學過程

1．引入新課

初中我們曾對動能這一概念有簡單、定性的了解，在學習了功的概念及功和能的關系之后，我們再進一步對動能進行研究，定量、深入地理解這一概念及其與功的關系。

2．內容組織

（1）什么是動能？它與哪些因素有關？（可請學生舉例回答，然后總結作如下板書）物體由于運動而具有的能叫動能，它與物體的質量和速度有關。

舉例：運動物體可對外做功，質量和速度越大，動能就越大，物體對外做功的能力也越強。所以說動能表征了運動物體做功的一種能力。

（2）動能公式

動能與質量和速度的定量關系如何呢？我們知道，功與能密切相關。因此我們可以通過做功來研究能量。外力對物體做功使物體運動而具有動能。

下面研究一個運動物體的動能是多少？

如圖：光滑水平面上一物體原來靜止，質量為m，此時動能是多少？（因為物體沒有運動，所以沒有動能）。

在恒定外力F作用下，物體發(fā)生一段位移s，得到速度v，這個過程中外力做功多少？物體獲得了多少動能？

v212?mv 外力做功W＝Fs＝ma×

2a2由于外力做功使物體得到動能，所以動能與質量和速度的定量關系：

用Ek表示動能，則計算動能的公式為：Ek?它的速度平方的乘積的一半。

由以上推導過程可以看出，動能與功一樣，也是標量，不受速度方向的影響。它在國際單位制中的單位也是焦耳（J）。一個物體處于某一確定運動狀態(tài)，它的動能也就對應于某一確定值，因此動能是狀態(tài)量。

下面通過一個簡單的例子，加深同學對動能概念及公式的理解。

試比較下列每種情況下，甲、乙兩物體的動能：（除下列點外，其他情況相同）① 物體甲的速度是乙的兩倍；

② 物體甲向北運動，乙向南運動； ③ 物體甲做直線運動，乙做曲線運動；

④ 物體甲的質量是乙的一半。

總結：動能是標量，與速度方向無關；動能與速度的平方成正比，因此速度對動能的影響更大。

（3）動能定理

12mv就是物體獲得的動能，這樣我們就得到了212mv。即物體的動能等于它的質量跟2①動能定理的推導

將剛才推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經過一段位移s，速度達到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？

外力F做功：W1＝Fs 摩擦力f做功：W2＝－fs 外力做的總功為：

2v2?v121212W總＝Fs?fs?ma??mv2?mv1?Ek2?Ek1??Ek

2a22可見，外力對物體做的總功等于物體在這一運動過程中動能的增量。其中F與物體運動同向，它做的功使物體動能增大；f與物體運動反向，它做的功使物體動能減少。它們共同作用的結果，導致了物體動能的變化。

問：若物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導學生推導出正確結論并板書：

外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結論叫動能定理。

用W總表示外力對物體做的總功，用Ek1表示物體初態(tài)的動能，用Ek2表示末態(tài)動能，則動能定理表示為：W總＝Ek2?Ek1??Ek

②對動能定理的理解

動能定理是學生新接觸的力學中又一條重要規(guī)律，應立即通過舉例及分析加深對它的理解。

a．對外力對物體做的總功的理解

有的力促進物體運動，而有的力則阻礙物體運動。因此它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又因為W總＝W1+W2+?＝F1·s+F2·s+?＝F合·s，所以總功也可理解為合外力的功。

b．對該定理標量性的認識

因動能定理中各項均為標量，因此單純速度方向改變不影響動能大小。如勻速圓周運動過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。

c．對定理中“增加”一詞的理解 由于外力做功可正、可負，因此物體在一運動過程中動能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動能一定增大，它的確切含義為未態(tài)與初態(tài)的動能差，或稱為“改變量”。數值可正，可負。

d．對狀態(tài)與過程關系的理解

功是伴隨一個物理過程而產生的，是過程量；而動能是狀態(tài)量。動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關系。

（4）例題講解或討論

主要針對本節(jié)重點難點——動能定理，適當舉例，加深學生對該定理的理解，提高應用能力。

例1．一物體做變速運動時，下列說法正確的是（）A．合外力一定對物體做功，使物體動能改變 B．物體所受合外力一定不為零

C．合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變 D．物體加速度一定不為零

此例主要考察學生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運動的例子，很容易得到正確答案B、D。

例2．在水平放置的長直木板槽中，一木塊以6.0米/秒的初速度開始滑動?；?.0米后速度減為4.0米/秒，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可以向前滑行多遠？

此例是為加深學生對負功使動能減少的印象，需正確表示動能定理中各物理量的正負。解題過程如下：

設木板槽對木塊摩擦力為f，木塊質量為m，據題意使用動能定理有： －fs1＝Ek2－Ek1，即－f·4＝－fs2＝0－Ek2，即－fs2＝－

2m（4－6）212

m4 2二式聯立可得：s2＝3.2米，即木塊還可滑行3.2米。

此題也可用運動學公式和牛頓定律來求解，但過程較繁，建議布置學生課后作業(yè)，并比較兩種方法的優(yōu)劣，看出動能定理的優(yōu)勢。

例3．如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？

可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理。

A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個力做功分別為Fs，0和－mg（h2－h(huán)l），所以動能定理寫為：

122m(vB?vA)2m122?(vB?vA)〕解得

s?〔g（h2?h1）

F2Fs－mg（h2－h(huán)1）＝從此例可以看出，以我們現在的知識水平，牛頓定律無能為力的問題，動能定理可以很方便地解決，其關鍵就在于動能定理不計運動過程中瞬時細節(jié)。

通過以上三例總結一下動能定理的應用步驟：（1）明確研究對象及所研究的物理過程。

（2）對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數和。（3）確定始、末態(tài)的動能。（未知量用符號表示），根據動能定理列出方程

W總＝Ek2?Ek1

（4）求解方程、分析結果 我們用上述步驟再分析一道例題。

例4．如圖所示，用細繩連接的A、B兩物體質量相等，A位于傾角為30°的斜面上，細繩跨過定滑輪后使A、B均保持靜止，然后釋放，設A與斜面間的滑動摩擦力為A受重力的0.3倍，不計滑輪質量和摩擦，求B下降1米時的速度大小。

讓學生自由選擇研究對象，那么可能有的同學分別選擇A、B為研究對象，而有了則將A、B看成一個整體來分析，分別請兩位方法不同的學生在黑板上寫出解題過程：

解法一：對A使用動能定理 Ts－mgs·sin30°－fs＝

2mv 2對B使用動能定理（mg—T）s ＝三式聯立解得：v＝1.4米/秒

mv

且f ＝0.3mg 2解法二：將A、B看成一整體。（因二者速度、加速度大小均一樣），此時拉力T為內力，求外力做功時不計，則動能定理寫為：

mgs－mgs·sin30°－fs＝f ＝0.3mg 解得：v＝1.4米/秒

可見，結論是一致的，而方法二中受力體的選擇使解題過程簡化，因而在使用動能定理時要適當選取研究對象。

3．課堂小結

1．對動能概念和計算公式再次重復強調。

2．對動能定理的內容，應用步驟，適用問題類型做必要總結。

3．通過動能定理，再次明確功和動能兩個概念的區(qū)別和聯系、加深對兩個物理量的理解。

（北大附中

田大同）

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