约3280字。
7.7《动能和动能定理》学案
【学习目标】
1. 理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
2. 理解动能定理及动能定理的推导过程。
3. 知道动能定理的适用条件,知道动能定理解题的步骤。
4. 会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。
【重点难点】
学习重点:
动能的概念,动能定理及其应用。
学习难点:
对动能定理的理解和应用。
【课前预习】
一、动能
(1).定义式:
(2).单位:在国际单位制中是
(3).动能是状态量,动能是(填矢量、标量)。只有大小,没有方向,且总大于(v≠0时)或等于零(v=0时),不可能小于零(无负值)。
4.动能是相对量(因速度是相对量),参考系不同,速度就不同,所以动能也不同,一般来说都以地面为参考系。
二、动能定理
(1)推导:
如图所示,一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s,速度增大到v2 ,则:
① 力F对物体所做的功多大?
② 物体的加速度多大?
③ 物体的初速、末速、位移之间有什么关系?
④ 结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?
(2)内容:合力所做的功等于物体。
(3)表达式:
【堂中互动】
[问题探究1]如何理解动能
[教师点拨] 动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。动能的变化,又称动能的增量,是指一个运动过程中的物体末状态的动能Ek2(对应于速度v2)与初状态的动能Ek1(对应于速度v1)之差。
例题1. 试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)
①物体甲的速度是乙的两倍;②物体甲向北运动,乙向南运动;
③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;④物体甲的质量是乙的一半。
解析:①4:1 ②一样③一样④1:2
[问题探究2] 对动能定理的理解
[教师点拨] a.对外力对物体做的总功的理解
有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+…=F1•s+F2•s+…=F合•s,所以总功也可理解为合外力的功。
b.对该定理标量性的认识
因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
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