人教版物理（中職）類 2.2《動(dòng)能 動(dòng)能定理》 導(dǎo)學(xué)案（無(wú)答案）

第2節(jié)《動(dòng)能動(dòng)能定理》課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單基礎(chǔ)層次（A層次)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解動(dòng)能的定義,掌握動(dòng)能的計(jì)算公式，并能根據(jù)公式計(jì)算物體的動(dòng)能。2、掌握動(dòng)能定理，并能應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算（主要掌握做正功的情形）。二、學(xué)習(xí)過(guò)程：任務(wù)1：物體的動(dòng)能1、物體由于________＿_(dá)__＿_(dá)________叫做動(dòng)能。２、物體的動(dòng)能等于物體的_＿_(dá)____＿＿_(dá)＿_(dá)與__＿_(dá)___＿_(dá)___乘積的一半。用符號(hào)_＿_(dá)＿＿_(dá)表示動(dòng)能，其公式為＿_(dá)__＿＿_(dá)___＿_(dá)_________＿＿_(dá)__。3、認(rèn)真看書Ｐ58例1。任務(wù)２：動(dòng)能定理1、____＿_(dá)＿＿_(dá)＿_(dá)________＿_(dá)＿＿_(dá)_____＿_(dá)＿_(dá)_________________＿,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理。2、動(dòng)能定理的公式＿＿_(dá)___＿＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)__＿＿＿＿_(dá)_______＿_(dá)___。例題：一物體的質(zhì)量為10ｋg,初速度為１0ｍ/s,末速度為20m解：根據(jù)動(dòng)能定理:三、檢測(cè)反饋１、一輛小汽車的質(zhì)量為1噸,請(qǐng)分別算出其速度為３6kｍ/h2、一物體的質(zhì)量為10kg,在10N的恒力作用下,速度為1０m/ｓ提高到20m/s，求在這一變化過(guò)程中應(yīng)用層次(B層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)(在Ａ層次的基礎(chǔ)上增加）１、理解能的概念２、理解功和能的關(guān)系3、理解動(dòng)能定理，能靈活應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題。二、學(xué)習(xí)過(guò)程:任務(wù)１：能的概念上堂課我們學(xué)習(xí)了物體對(duì)外做功的問(wèn)題，不知同學(xué)們有沒(méi)有注意到:不是所有的物體、任何時(shí)候都能對(duì)外做功的。比如：(1）停止的汽車不能推動(dòng)前面的木塊，對(duì)木塊做功,而行駛的汽車能。(２)鐵錘直接放在木樁上，不能對(duì)木樁做功,而將錘掄起一定高度后能。(3）流動(dòng)的河水能帶動(dòng)葉輪做功，而靜止在水缸里的水則不能。(4）拉開(kāi)的弓能將箭射出去(即對(duì)箭做功)，而未拉的弓則不能。因此,人們規(guī)定__＿_(dá)___＿_(dá)_________＿_(dá)_＿＿_(dá)____＿＿＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)___，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。任務(wù)2:功與能的關(guān)系1、狀態(tài)量與過(guò)程量狀態(tài)量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的HYPERLINK\t"＿ｂlank"物理量；過(guò)程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過(guò)程的HYPERLINK物理量。過(guò)程量與時(shí)間相對(duì)應(yīng)，狀態(tài)量與時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。比如:(1）甲容器中有10L水,乙容器中有2L的水，這里的“10L”“2L”都是狀態(tài)量，表示每個(gè)容器在某一時(shí)刻含有水的多少。從甲容器中移3L水到乙容器中，這“移水”是一個(gè)過(guò)程,這里的“３L”是過(guò)程量。移水后,甲容器里有7L水，乙容器中有5Ｌ水，這里的“7L”“5L(2）水壺里的水原來(lái)的溫度為10℃，通過(guò)加熱升高了80℃，變成９０℃。這里的“10℃”、“9０℃”分別表示加熱前后的兩個(gè)狀態(tài),是狀態(tài)量;而加熱是過(guò)程（3)小明，原來(lái)身高為1６0cｍ，一年后的身高為170ｃｍ,一年內(nèi)長(zhǎng)高了10ｃｍ。這里面____＿_(dá)和_＿_(dá)＿_(dá)_＿＿＿是狀態(tài)量，___＿_(dá)同樣的道理:物體擁有的能是一個(gè)狀態(tài)（與某一時(shí)刻相對(duì)應(yīng))，因此能是一個(gè)狀態(tài)量;而做功需要一個(gè)過(guò)程(與某一段時(shí)間相對(duì)應(yīng)),因此功是一個(gè)過(guò)程量。2、做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程比如：（1)內(nèi)燃機(jī)通過(guò)膨脹推動(dòng)活塞對(duì)外做功，這一做功的過(guò)程將燃油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(2)運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)摩擦力做功，機(jī)械能減小,轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，使溫度升高。（3)擲鉛球手對(duì)鉛球做功的過(guò)程，實(shí)際上是將體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球的動(dòng)能的過(guò)程。（4)水流通過(guò)沖擊發(fā)電機(jī)葉輪做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。3、功是能量轉(zhuǎn)化的量度我們?cè)賮?lái)以兩個(gè)例子討論“過(guò)程量與狀態(tài)量”之間的數(shù)量關(guān)系。（1)你原來(lái)袋子里有5０元錢，我原來(lái)袋子里有100元錢，我給你20元,你的錢多了20元變成70元,我的錢少了20元,變成了80元。這一過(guò)程實(shí)際上是我的錢轉(zhuǎn)化為你的錢的過(guò)程，轉(zhuǎn)化了多少,就等于我給你錢的數(shù)目。（2）甲容器中有10L水，乙容器中有2Ｌ的水，從甲容器中移3同樣的道理，做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,即由甲種形式的能轉(zhuǎn)化為乙種形式的能,轉(zhuǎn)化了多少，就等于做功的多少。舉例:擲鉛球手對(duì)鉛球做功的過(guò)程，實(shí)際上是將體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為鉛球的動(dòng)能的過(guò)程。轉(zhuǎn)化了多少？就等于手對(duì)鉛球做功的多少。結(jié)論：功是能量轉(zhuǎn)化的量度例如：一顆子彈,原來(lái)的機(jī)械能是90０0J，在穿過(guò)一木板時(shí),阻力對(duì)子彈所做的功為8000Ｊ。這一阻力做功的過(guò)程就是將子彈的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為子彈和木板內(nèi)能的過(guò)程(使子彈的機(jī)械能減小，使子彈和木板的溫度升高),根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度可知：子彈的機(jī)械能減小量就等于阻力對(duì)子彈所做的功，即由9000J變?yōu)?０00J,同時(shí)子彈和木板的內(nèi)能的增加量之和也是80０0J。任務(wù)3:理解動(dòng)能定理由公式可知１、若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，F(xiàn)、Ｓ方向一致,合外力對(duì)物體做____＿功,即W______零（填“大于”、“小于”或“等于”,下面相同）。因?yàn)楹贤饬Ψ较蚺c物體運(yùn)動(dòng)方向相同，所以加速度為_(kāi)＿_(dá)＿＿＿＿_(dá)(填“正”或“負(fù)”或“零”,下面相同)，物體做加速運(yùn)動(dòng),即_＿＿_(dá)＿(填“大于”、“小于”或“等于”,下面相同),物體動(dòng)能＿_(dá)__________(填“增加”、“減小”或“不變”,下面相同）。2、若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，F(xiàn)、S方向相反,合外力對(duì)物體做_＿_(dá)_＿功，（即物體克服阻力做功,又稱物體對(duì)外做功）W_＿_(dá)___零。因?yàn)楹贤饬Ψ较蚺c物體運(yùn)動(dòng)方向相反,所以加速度為_(kāi)_＿＿＿＿_(dá)_，物體做減速運(yùn)動(dòng),即___＿_(dá)，物體動(dòng)能__＿_(dá)_＿_(dá)____＿。3、若合外力等于0，合外力對(duì)物體做＿_(dá)___功，即W__＿_(dá)__零。因?yàn)楹贤饬榱?所以加速度為_(kāi)______,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),即___＿＿，物體動(dòng)能_＿＿_(dá)________。4、運(yùn)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題比用牛頓第二定律方便（①它只需要考慮初狀態(tài)和末狀態(tài),無(wú)需考慮過(guò)程,②它不但能解決恒力做功的問(wèn)題,還能解決變力做功的問(wèn)題)。例題：一物體的質(zhì)量為1０kg，初速度為２0ｍ/ｓ，在阻力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)１0s后速度為10m解：根據(jù)動(dòng)能定理:分析:如果用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解（1）先要求加速度(2）再求合力(３)求位移(４)最后求功顯然，用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題時(shí),比用動(dòng)能定理解要復(fù)雜得多。另外，本題是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況,可以用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律解題，如果在整個(gè)過(guò)程中,力在發(fā)生變化，即物體就不做勻變速運(yùn)動(dòng),就不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律解題。但只要知道初速度和末速度，不管做不做勻變速運(yùn)動(dòng),都可能用動(dòng)能定理解。三、檢測(cè)反饋1、一位同學(xué)擲鉛球,鉛球的質(zhì)量為５ｋg。當(dāng)該同學(xué)握著鉛球準(zhǔn)備投擲時(shí),鉛球?yàn)殪o止,此時(shí)鉛球的動(dòng)能為_(kāi)__＿_(dá)__＿＿_(dá);擲鉛球的過(guò)程,實(shí)際上是該同學(xué)對(duì)鉛球做功的過(guò)程,而做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在這一過(guò)程中，通過(guò)做功,把同學(xué)體內(nèi)的_＿＿_(dá)＿_(dá)能轉(zhuǎn)化為鉛球的_＿_(dá)＿＿_(dá)___能;鉛球出手時(shí)的速度為5m／s，此時(shí)鉛球的動(dòng)能為＿_(dá)＿_(dá)_______J；根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度可知,該同學(xué)對(duì)鉛球做了_＿_(dá)__＿_(dá)__J的功,即做功使鉛球的動(dòng)能增大了__________J,同學(xué)體內(nèi)的化學(xué)能必然減少了＿＿＿_(dá)_______＿J2、質(zhì)量是1５0g的子彈,以300ｍ/s的速度水平射入厚度為10cm的鋼板，射出時(shí)速度是100m／拓展層次（C層次）一、學(xué)習(xí)目標(biāo)（在A、B兩層次的基礎(chǔ)上增加）１、理解動(dòng)能公式的推導(dǎo)２、理解動(dòng)能定理公式的推導(dǎo)二、學(xué)習(xí)過(guò)程：任務(wù)1：動(dòng)能公式的推導(dǎo)一個(gè)物體的質(zhì)量為m,在恒力F的作用下,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段位移后的速度為V,求速度為ｖ時(shí)該物體的動(dòng)能?！蓜?dòng)能的定義可知,物體不運(yùn)動(dòng),則物體沒(méi)有動(dòng)能,即靜止的物體動(dòng)能為零。▲由上面講的“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”可知:靜止的物體獲得的動(dòng)能,就等于外力對(duì)該物體所做的功。即W=Ek-0=Ek(類比：原來(lái)你袋子里沒(méi)有錢，現(xiàn)在我給了你5元錢，那么，你袋子里擁有的錢，就等于我給你的錢,即5元錢。也就是說(shuō)，要知道你現(xiàn)在擁有的錢,只要知道我給了你多少錢就可以了）因此，只要算出對(duì)物體做了多少功，就可以知道做功后物體的動(dòng)能▲在這個(gè)過(guò)程中，力對(duì)物體所做的功w=Fｓ根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ｍa根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式代入Ｗ=Fs得Ｗ＝Fs=ｍa＊由此可知=任務(wù)２：動(dòng)能定理的推導(dǎo)質(zhì)量為m的物體，初速度為Ｖ1，在水平方向上受到與V1同向的合力Ｆ的作用，經(jīng)