1、探究活动2:小组合作,探究定量关系研究方法:(类比法)类比重力势能的定义方法。物体动能的大小与哪些因素有关呢?情景1: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v1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(用m 、v1、 v2 表示)v1aFlv2F提示:1.物体在恒力作用下做怎样的运动?2.物体加速度为多大?3.物体的位移可以怎样表示?4.在此过程中恒力做的功是多少?对动能的理解:1、动能是描述状态的物理量还是过程的物理量?2、是矢量还是标量?3、动能的单位是什么?4、动能可以小于0吗?5、动能有相对性吗?试举例说明。例
2、:试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除题意中提到的物理量外,其他物理情况相同)物体甲的速度是乙的两倍;物体甲向北运动,乙向南运动;物体甲做直线运动,乙做曲线运动;物体甲的质量是乙的一半。情境2:质量为m的物体,在粗糙水平面上,在水平力F及摩擦力Ff的作用下,发生一段位移l,速度由v1增加到v2则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?alv2Ffv1FFf 若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?(先独立思考或阅读教材,再讨论交流)1、如果物体受的几个恒力,如何求这几个力做的总功?2、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?方法二:动能定理:方
3、法一:牛顿运动定律:例题1一架喷气式飞机,质量m=5.0103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m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。F- kmg =ma a2lv2由 v2v02 =2al 得 由动能定理得由 得F= + kmg2lmv2F= + kmg2lmv2(F-kmg)l =mv212问题:用动能定理和牛顿定律的方法相比较,动能定理的优点在哪里呢? 动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间,而只与物体的初末状态有关,在涉及有关的力学问题,应优先考虑应用动能定理。(1)确定研究对象,画出运
4、动过程示意图;请总结出用动能定理解题的步骤(2)分析物体的受力,明确各力做功的情况,并 确定外力所做的总功;(3)分析物体的运动过程,明确物体的初、末状态,确定初、末状态的动能及动能的变化;(4)根据动能定理列方程求解。定对象,选过程,找功能,列方程。例2:一辆质量为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(补充)足球运动员用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的速度沿水平方向踢出20m远,求该足球运动员对球所做的功。 动能和动能定理一、动能 1动能的表达式 2动能的单位和标矢性 二、动能定理 1内容: 2公式表示:W总Ek 3适用条件: 4. 优越性:(课外)上网或图书馆查阅动能武器的有关资料。