3.1探究动能变化跟做功的关系

3.1 探究动能变化跟做功的关系

编号： 编写人：佘蕙利 审核人： 审批人: 时间: 班组: 姓名: 组评: 师评：

【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 【使用说明】本学案供高一年级学生学习沪科版3.1节新课时使用 【学法指导】：自主阅读、合作探究、精讲精练。

【课前自主学习】

一个小故事：在埃及神话中，“阿波菲斯”是古老的邪恶和毁灭之魔，它的目的是让整个世界陷入永久的黑暗，最近，天文学家将一颗正从外太空直奔地球而来的小行星命名为“阿波菲斯”，因为这颗小行星将对人类带来前所未有灾难性威胁。科学家预言“阿波菲斯”将在2036年撞击地球，其爆炸产生的能量相当于11万颗在广岛爆炸的原子弹，地球上的生物将受到毁灭性的打击。美国宇航局决定安放跟踪仪监视小行星“阿波菲斯”的确切轨道，世界各国的科学家紧密合作，用各

如果外力做正功，物体的动能 ；如果外力做负功，物体的动能

探究讨论：列车出站时加速，进站时减速。这两个过程的合外力各做什么功？动能如何变化？ 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：

【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=1mV2,故动能也是状态量；在某一时刻或某一位置，物

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体具有一定的速度，也就具有一定的动能。

种办法来保卫我们赖以生存的地球。 二、怎样正确理解动能定理？

课前阅读课本内容并完成： 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一、 动能 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1. 定义：物理学中把 叫做物体的动能 一个状态的变化量。 2. 表达式： 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3. 单位：国际单位制中为 ，符号: . 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 。 的量度。 二、 动能定理 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,力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。 如图所示 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

（1）根据牛顿第二定律有 ， 他能。

（2）由运动学公式有a= ， 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（3）结论Fs= ,或力所做的总功；两个状态量是指初、末两个状态的动能。 三、实验探究：恒力做功与物体动能变化的关系 即外力对物体所做的功等于物体动能的 观看实验视频

2014届物理导学案 必修2 励志语言伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴们都睡着的时候，一步步艰辛地向上攀爬的

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8.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

当堂训练并展示： 体做了多少功？物体的动能就增加了多少？ 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1mV2

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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 9.质量m=500g的物体，原来的速度v1=2m/s,受到一个与运动方向相同的力F=4N的作2. 下列几种情况中，甲乙两物体动能相等的是 用，在光滑水平面上发生了位移s=2m,物体的末动能是多大？ 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 3.一个物体放在光滑的水平地面上，现用水平力F拉着物体由静止开始运动，当经过 位移s1时，速度达到v，随后又经过位移s2时，速度达到2v。那么，在s1和s2两段路 程中F对物体做的功之比为 A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.1:4 当堂检测：《非常学案》第25、26当堂检测。 4.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

通过本节课的学习，你学到了什么？ 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

5.一质量为0.3kg的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞在墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前的速度大小相同，则碰撞过程中墙对小球做功的大小W为

A.W=5.4J B.W=22J C.W=0 D.W=10.8J

6.一人用力踢质量为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 7．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

【当堂训练检测】

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