第二课时探究外力做功与物体动能变化的关系学案

1探究外力做功与物体动能变化的关系学案一、学习目标：1.知道外力对物体做功可以改变物体的动能。2.会推导动能定理。3.正确理解动能定理。知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算．二、学习重点、难点：1．正确理解动能定理是本节课的重点。2．推导动能定理是本课的难点。三、课前预习：问题探究1：1.一质为2kg的物体做自由落体运动，经过A点时的速度为10m/s，到达B点时的速度是20m/s，求:(1)经过A、B两点时的动能分别是多少?(2)从A到B动能变化了多少?(3)从A到B的过程中重力做了多少功?(4)从A到B的过程中重力做功与动能的变化关系如何？问题探究2：2.质量为m的物体在水平方向上受到恒定的牵引力F和阻力f作用，经A处时的动能为21mv12，发生一段位移S后到达位置B时的动能21mv22，请利用牛顿定律及运动学公式试推导在这过程中，力对物体做功与物体动能的变化关系。预习检测：对于功与能的关系，下列说法中正确的是（）A、功就是能，能就是功B、功可以变成能，能可以变成功C、做功的过程就是能量转化的过程D、功是能量的量度四、新课教学：（一）．引入：上节课我们学习了功和能关系。运动的物体具有动能，而做功又可以改变物体的动能，如离站加速行驶的汽车。那么做功和物体动能的变化又有什么定量关系？（二）．学习过程：1、展示动能定理的推导过程及结论。2、动能定理：（1）内容：（2）公式：（3）适用条件：动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功。（4）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段考虑，也可以全过程作为一个整体来处理。2点拨释疑1:一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=530m时，达到起飞的速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。引导1：请同学们用动能定理把具体的解答过程写出来．（g取10m/s2）引导2：用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里呢?引导3：应用动能定理解题的一般步骤：①确定-----，画出草图；②分析物体的------，分析各力做功的情况；③确定物体的--------；明确----------④列式求解；⑤对结果进行分析讨论。跟踪训练1、一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停下来，试求汽车受到的阻力．点拨释疑2：某同学从高为h处以速度v0水平投出一个质量为m的铅球,求铅球落地时速度大小。总结：动能定理与牛顿第二定律的区别牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；动能定理是标量式，反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系。动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题有时很方便。六.课堂小结：1．动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。即W总=21222121mvmv32．动能定理解题的基本思路：（1）选取研究对象，明确它的运动过程。（2）分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。（3）明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。（4）列出动能定理的方程W和=EK2-EK1。课后作业必做1：一质量为１kg的物体被人用手由静止向上提升１ｍ，这时物体的速度是2ｍ/s，则下列说法正确的是（）A.手对物体做功１２JB.合外力对物体做功１２JC.合外力对物体做功２JD.物体克服重力做功１０J必做2：如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以速度v0被抛出。不计空气阻力，当它到达B点时的动能为（）A．mv02/2+mgHB.mv02/2+mghC.mgH–mghD.mv02/2+mg(H-h)必做3：一人用平均100牛的力把2Kg足球以10m/s踢出,水平飞出100米,求此人对球做功必做4：质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2，在水平恒力F=9N作用下起动，如图所示。当m位移s1=8m时撤去推力F，试问：还能滑多远？(g取10m/s2)4选做1：一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了θ角，如图所示，则F做的功为（）A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθD．FLθ选做2：某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：小球在空中运动时克服阻力做功的多少？选做3：、质量为m的质点在半径为R的半球形容器中从上部边缘由静止下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为2mg，则在下滑的过程中，物体克服阻力作了多少功？选做4、如图所示，一球从高出地面H米处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面后并深入地面h米深处停止，若球的质量m，求球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力.