《2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）》8.3动能和动能定理（解析版）

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§8.3 动能和动能定理
使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）
1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；
2．完成时间：20 分钟。
知识必备（你准备好了吗？）
1．合力做功
目标展示
〖教学目标〗
1. 理解动能的概念，利用动能定义式进行计算；
2. 理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算；
3. 恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理；
4. 理解恒力作用下的直线运动牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会对于变力作用、曲线运动动能定理解
决问题的优越性。
〖核心素养〗
【物理观念】树立动能的观念，理解动能定理的表达式
【科学思维】培养学生的创造能力和创造性思维，培养学生演绎推理的能力。
【科学探究】通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系，学会获取知识与实验技能的方法。
【科学态度与责任】通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关
系。反映了自然界的真实美。
〖教学重点与难点〗
重点：理解动能定理，应用动能定理解决问题
难点：通过研究外力做功来推导得出动能定理的表达式
预习案
2．运动学问题
教材助读（问题引领方向！）
1．如何应用动能定理解决动力学问题
2．动能定理的适用条件
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几
倍？
A．质量不变，速度增大到原来的 2倍
B．速度不变，质量增大到原来的 2倍
C．质量减半，速度增大到原来的 4倍
D．速度减半，质量增大到原来的 4倍
【答案】A.4 倍；B.2 倍；C.8 倍；D.不变
2.把一辆汽车的速度从 10km/h 加速到 20km/h，或者从 50km/h 加速到 60 km/h，哪种情况做的功比较多？通
过计算说明。
【答案】后者做功多
3.我们曾在第四章中用牛顿运动定律解答过一个问题：民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与底
面的斜面，若斜面高 3.2m，斜面长 6.5m，质量为60kg 的人沿斜面滑下时所受的阻力是 240N，求人滑至底
端时的速度大小，g取10m/s2。请用动能定理解答。
【答案】2
❑
√
3
m/s
【解析】人沿斜面滑下的过程中重力和阻力做功，由动能定理 WG - Wf =
1
2m v❑
2
，即mgh –
fl
=
1
2m v❑
2
可得：人滑至底端时的速度大小
v=❑
√
2（mg h – fl ）
m
= 2
❑
√
3
m/s
4.判一判
(1)速度大的物体动能也大． (×)
(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍． (×)
(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化． (√)
(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．(×)
(5)物体的动能增加，合外力做正功． (√)
【答案】××√×√
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：动能和动能定理的理解
例1.关于动能的理解，下列说法错误的是(　　)
A．凡是运动的物体都具有动能
B．动能不变的物体，一定处于平衡状态
C．重力势能可以为负值，动能不可以为负值
D．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
【答案】B
【解析】A．由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确；
B．物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向心力即合力不为零，物体处于非平
衡状态，故B错误；
C．重力势能可以有负值，其正负取决于所选择的零势能面；而动能没有负值，故C正确；
D．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一
定变化；故D正确。
例2.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是(　　)
A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C.物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
【答案】C
【解析】物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变 ，
A、B错误；物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C正确；物体的动能不变，
所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误.
探究点二：动能定理的基本应用
例3.一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，
探究案
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