探究动能定理及功关系.doc

高中物理（沪科版） （高一物理）
（物理）（探究动能变化跟做功的关系）导学案
学习笔记
课 题：
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，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算
3. 掌握探究动能变化跟做功的关系的实验方法
【重点】动能概念及其计算公式，动能增量；探究“恒力做功与物体动能变化的关系的”实验
【难点】对动能增量的理解；“恒力做功与物体动能变化的关系”实验
学习过程：
一、 自主预习
动能
1. 定义：物理学中把 叫做物体的动能
2. 表达式：
3. 单位：国际单位制中为 ，符号: .
4. 动能是 ，只有大小，没有方向，动能没有负值，与物体的速度方向 。
二． 动能定理
动能定理的推导：质量为m的物体，在不变的牵引力F作用下发生一段位移S，速度由v1增大到v2,如图所示

（1）根据牛顿第二定律有 ，
（2）由运动学公式有a= ，
（3）结论Fs= ,或w= .即外力对物体所做的功等于物体动能的 如果外力做正功，物体的动能 ；如果外力做负功，物体的动能 （看课本P72）

二、 合作探讨

问题1：两个物体相比，速度大的物体一定动能大吗？

问题2：什么叫动能？“动能”用什么符号表示，表达式如何？单位是什么？是矢量还是标量 ？

问题3：看书写出动能定理表达式及其完整文字描述和每个字符所代表的物理意义。

问题4：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？

三、拓展训练
一质量为2kg的物体，在水平力F=30N的作用下，在光滑的水平面上移动了3m，然后这个水平力变为15N，物体又移动了2m．则物体增加的动能总共是多少？

三 恒力做功与物体动能变化的关系
1. 设计实验
所使用的器材有： 、滑块、 、计时器、气源、刻度尺、细绳、钩码等
2．研究计划
(1)直接验证:逐一比较力对物体所做的功与物体动能 的大小之间的关系。
（2）用图像验证
根据w= ，由实验数据作出 及 的关系图像
【课堂交流展示】

一、如何正确理解动能？
1．动能是标量，只有大小，没有方向，且动能只有正值。一个物体的速度变了，其动能不一定
变化，但动能变化了，物体速度一定发生了变化，这是因为速度是矢量，动能是标量。
2. 动能是状态量，因速度是状态量，而Ek=,故动能也是状态量；在某一时刻或某一位置，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。
二、怎样正确理解动能定理？
1.要注意区别动能和动能增量概念的不同。动能描述的是物体在某一时刻或某一位置所具有的能量状态，是个状态量。动能增量指的是物体的末动能减去初动能，即EK2-EK1描述的是从一个状态到另一个状态的变化量。
2.动能定理不仅描述了功和动能增量间的等值关系，还体现出了它们之间的因果关系，也就是说力对物体做功是引起物体动能变化的原因；同时还体现了它们之间的量度关系，即功是物体动能变化的量度。
3.动能定理中“力在一个过程中对物体做的功是指所有力对物体做的功”也就是总功，它揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。
4.动能定理的计算公式为标量式，v和s是相对同一惯性参考系的，且式中只涉及动能和功，无其他能。
5.应用动能定理涉及一个过程，两个状态量。所谓一个过程是指做功的过程，应明确该过程中各外力所做的总功；两个状态量是指初、末两个状态的动能。
当堂训练并展示：
1. 下列关于动能的说法中,正确的是
A. 运动物体所具有的能就是动能
B. 物体做匀速运动，在中间时刻的速度为v，则物体在全过程中的动能都是
C. 做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变
D. 物体自爱外力F的作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小
2. 下列几种情况中，甲乙两物体动能相等的是
A． 甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的1/2
B． 甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的1/2
C． 甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的1/2
D． 质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
3.关于物体动能变化与做功的关系，下列说法正确的是
A.只要动力对物体做功，物体的动能就增加
B．只要物体克服阻力做功，物体的动能就减少
C．动力、阻力都做功，物体的动能不变
D．外力对物体做功的代数和等于物体末动能与初动能的差
4.一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止，那么人对球所做的功为

5．把一辆汽车的速度由10km/h提高到20km/h，跟把这辆汽车由50km/h提高到60km/h相比，哪种情况下要做较多的功？试通过分析来说明

7.质量是0.5kg的物体，从15m高处自由下落到10m高处，在这个过程中，重力对物体做了多少功？物体的动能增加了多少？

教、学之思
（学会了什么）
（怎么学会的）
（有什么疑惑）

定边职教中心（四中南校） 主备人：牛建杲 审核：高一年级物理组 （第 4 页 共 4 页）