动能和动能定理（导学案）
★学习目标：
1、掌握动能的表达式，会用动能的表达式进行计算。
2、掌握动能定理的表达式，理解动能定理的确切含义及其推导过程，会应用动能定理解决实际问题。
3、对比分析动力学知识与动能定理的应用。
4、结合教学，进行探索研究和科学思维能力的训练。
★学习重点：动能定理及其应用。
★学习难点：对动能定理的理解和应用。
★学法指导：自主阅读、合作探究、精讲精练。
★学习过程：
（一）情景导入:
1、什么叫动能？_____________________________________________
2、某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化？请举例说明_______________________
3、当物体的初速度是零时，力对物体所做的功与速度变化的关系是______________________（二）新课学习:
1、动能表达式
思考：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？__________________________________________________________________________
由此可知，使物体速度变化的根本原因是由于物体受到了力的作用而且发生了位移。
探究：我们先猜测功与速度变化的关系，能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢？由动力学知识可知，力使物体产生_________，从而使物体的______发生变化，因此可通过相应规律来研究做功与物体速度变化的关系。
目标：尝试在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。
任务一预习导学
一、动能的表达式
情景：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由V l增大到V2，如图所示．试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式．
得出功的表达式为：
思考：若此推导中，力F斜向上，与水平面的夹角为θ，能得出同样的结果吗？W怎样表示？_________________________________________________。
若还存在摩擦力，能得出同样的结果吗？W怎样表示？_________________________________________________。
它代表的是一个力的功还是所有力做功的代数和？_____________________________
引导1：从W=这个式子可以看出，“”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为：
引导2：动能应该怎样定义呢?
提出问题：动能是矢量还是标量？_______在国际单位制中，动能的单位是什么？_________学以致用：1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是多大？______________________________
2、动能定理
有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝，就可以写成W＝E k2—E k1，其中E k2表示一个过程的末动能，E k1表示一个过程的初动能．上式表明什么问题呢?请你用文字叙述一下．
引导1：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?
引导2：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢?
请同学们写出动能定理的表达式：_______________________________上式中各量的含义：_____表示_______________，_____表示一个过程的_____动能，(初状态还是末状态) _____，表示一个过程的_____动能。
动能定理的语言描述_____________________________________________________________
提出问题：（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？结合生活实际，举例说明。
（提问：求总功的方法是什么）
引导3：刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?你有这样的经验吗？
动能定理的应用范围：
任务二典型例题分析
动能定理的运用：（根据课本习题的思路做下面的习题，部分与课本数据不同，请注意！）
例1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg，起飞过程由静止开始滑跑。
当位移达到l=5.8×102m 时，速度达到起飞速度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。
求飞机受到的牵引力。
（注意步骤的规范性！）
引导1：请同学们把具体的解答过程写出来．（g取10m/s2）
牛顿第二定律解法：
动能定理解法：
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?
例2、一辆质量为m、速度为v0的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停了下来。
试求汽车受到的阻力。
(两种解法)
★学习小结：
总结用动能定理解题的要点、步骤：（自己总结出来）
①认真审题，弄清题意；②明确研究对象，通过其受力分析和运动情况分析展示清楚物理情景；③画物体运动的示意图；④分析已知条件，明确所求量；⑤选择合适的物理规律列出方程；⑥代入数据（注意单位的统一）进行计算；及时进行反思总结，逐渐形成分析解决问题的能力。
应用动能定理解题的优越性：
1、动能定理不涉及运动过程中的_______和______，用它来处理问题要比牛顿定律方便。
2、用动能定理解题，必须明确初_____动能，要分析_______及外力做的________。
3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能___；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能______。
11．光滑水平桌面上有一物体在一水平恒力F作用下，速度由零增加到v和由v增加到2 v两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2，则W1：W2为（）
a．1：1 b．1： 2 c．1：3 d．1：4
12．在光滑水平面上．质量为2kg的物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是( )
a．-16J b．-8J．c．-4J d．0
13．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图7-5-2所示，则力F所做的功为( )
a．m g l cosθb．m g l(1一cosθ) c．Fl sinθd．Fl(1一cosθ)
14.质量m=50kg的物体，原来的速度v l=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大?
15.一颗子弹速度为v时，刚好打穿一块钢板，那么速度为2v时，可打穿几块同样的钢板？要打穿n块同样的钢板，子弹速度应为多大？
16.以l0m／s的初速度运动的石块，在水平冰面上滑行100m后停下，若g取10m／s2，则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大？17.质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少？
18.一质量为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？。