1.3动能和动能定理 导学案-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册.docx

第3节 动能和动能定理 【学习目标】1、知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能。2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。3、领会运用动能定理解题的优越性理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。【课前自主预习】1、求合外力做的总功的两种常用方法：（1）W= （2）W= 2、动能：（1）概念：物体由于 而具有的能量叫动能；（2）大小：物体的动能等于物体的 与物体的 乘积的一半；（3）表达式:Ek ；（4）单位:与功的单位相同，国际单位为 ,符号是 。（5）标矢性：动能是 ，只有 ，没有 。3、 动能定理：（1）内容： ；（2）表达式： 。(W是合力做的功，m是物体质量，v1、v2是物体初、末速度)【课堂探究】探究一：动能及动能的变化问题1： 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速度不变时其动能一定不变 D物体动能的变化等于初动能与末动能之差针对训练1、 下列说法不正确的是（ ）A. 动能是状态量，具有瞬时性，由物体的质量和该状态下物体的瞬时速度共同决定B. 对不同的参考系，同一物体的瞬时速度有不同值，所以物体的动能具有相对性C. 4kg的小球以2m/s的速率竖直落在水平地上,又以1m/s的速率反弹.此过程中物体动能变化6JD. 质量2kg的物体，做速度为2m/s的匀速圆周运动，物体保持4J的动能不变探究二：动能定理问题情景1：一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问： 飞机的动能如何变化？为什么？飞机的动能变化的原因是什么？牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系？问题情景2：如图所示，一个物体的质量为，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F（不计摩擦阻力）的作用下发生一段位移L，速度增大到v2，则：力F对物体所做的功多大?物体的加速度多大?物体的初速、末速、位移之间有什么关系?结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?针对训练1、质量为0.5kg的物体，原来以速度为2m/s做匀速运动，受到一个与运动方向相同的4N的力的作用，发生的位移为2m，物体的末动能是多大？ 针对训练2、质量M6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离 L7.2×102 m时，达到起飞速度 v60 m/s。求： (1) 起飞时飞机的动能多大？ (2) 若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？(3) 若滑行过程中受到的平均阻力大小为 F3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？针对训练3、运动员用200N的力踢足球，把质量是0.4kg的球以60m/s的初速度踢出50m远，那么运动员对球所做的功是多少？【课后达标训练】1、下列关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化的说法，正确的是( )A、运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能一定要变化B、运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变C、运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零D、运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动2、有关动能定理说法正确的是（ ）A. 功就是动能的增量，意思是功转变成了动能 B. 若合外力做正功，则W>0 ，Ek2>Ek1，动能增加C. 若合外力做负功，则W<0，Ek2>Ek1，速度增大 D. 若合外力不做功，则W0，Ek2Ek1，动能不变，速度不变3、质量不变的物体速度由18m/s减小到12m/s，动能变化为Ek1，合外力做功W1；速度由12m/s再减小到6m/s，动能变化为Ek2，合外力做功W2。下列式子正确的是 （ ）A. W1=W2 Ek1=Ek2 B. W1<Ek1 W2<Ek2 C. W1>W2 Ek1>Ek2 D. W1=Ek1 W2 =Ek24、一辆质量为m=2×103kg的机车，发动机的额定输出功率为80kw，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速运动，加速度为a=1m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。 试求：（1）汽车匀加速运动结束时的速度大小；（2）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率（3）当汽车的速度为32m/s时的加速度大小；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。