动能和动能定理教案1

动能 动能定理一、教学目的：1正确理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算2正确理解动能定理。知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算3会进行动能定理的推导 4会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤二、重点难点：1正确理解动能定理是本节课的重点。2推导动能定理是本课的难点。3会用动能定理解决力学问题是本节课的能力培养点。三、教学方法：分析推理、讲练结合，多媒体设备四、教具：可改变倾角的斜面，大小不等的小木块三块五、教学过程：（一）引入新课：我们在初中学过，物体由于运动而具有的能量叫动能现在让我们复习一下初中做过的实验（演示滑块从斜面上滑下，引导学生观察。）同一滑块从不同的高度滑下，高度越大时滑块把木块推得越远，对木块做的功越多让质量不同的滑块从同一高度滑下，同学们可以看到，质量大的滑块把木块推得更远，对木块做的功更多。实验表明，物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大，如何定量地表示动能?做功 对物体的运动状态会产生什么效果?本节课我们来进行研究板书 第四节 动能 动能定理（二）进行新课幻灯或多媒体投影：光滑水平面上停有两木块，质量ml3kg，m26kg现依次用力F6N，F24N分别作用在ml、m2上，各自牵引移动S4m，分别计算力的功、木块的加速度和末速度（由学生自己完成下表）木块木块的质量m/kg 作用力F/N位移S/m 力的功W/J木块的加速度 a/m.s2末速度 v/m.s-1mv2/2（kg.m2/s2）m1364242424244968896M26642412424496496从表中可以看出，对同一木块，外力的功增加4倍，则速度增大为2倍；对不同质量的木块，外力对它做一样多的功，由于质量不同，所以速度也不同；对不同的木块做不同的功，看不出速度的变化规律，可见，跟外力做功密切联系的运动状态不能单用速度来衡量。再请同学们仔细观察表中数据，物体速度不仅与外力对它做功有关，还与物体的质量有关，我们发现外力的功与是相等的。1动能（1）定义：在物理学中用这个量表示物体的动能，动能的符号为Ek=.（2）单位：在国际单位制中，动能的单位是：1kg.m2/s2=1N.m=1J.（3）动能是标量，只有大小，没有方向。（4）动能是一个状态量，是针对某物体在某时刻而言。因此，动能表达式中的v只能是瞬时速度。例题1：质量m=3kg的物体以v0= 5m/s的初速度竖直上抛，经过一段时间后，速度变为竖直向下的vt=4m/s，求这段时间内物体动能的变化量和重力对物体作的功。（学生独立分析，教师巡回指导）师生一起得出正确答案：解析：动能的变化量为=-13.5J.物体以v0= 5m/s的初速度竖直向上做匀减速直线运动，h=(vt2-vo2)/2g重力对物体作的功W=mgh=-13.5J.，引导学生发现问题、提出问题：重力对物体作的功与物体动能的变化量恰好相等。（二）.动能定理：1推导：设质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增加至v2，如图1所示。在这个过程中，力F所做的功W=Fs。根据牛顿第二定律有F=ma，由匀加速运动的公式，有由此可得：W=FS= ma.=Ek2=表示物体的末动能，Ek1=表示物体的初动能。W= Ek2- Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-此即动能定理。2对动能定理的理解：（对动能定理的理解是一个难点，老师要多举实例帮助学生理解）（1）动能定理的计算式为标量式，V为相对一参考系的速度。（2）动能定理的研究对象是单一物体，或者可以看成单一物体的物体系。（3）动能定适用于物体的直线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。（4）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段考虑，也可以全过程为一整体来处理。3动能定理解题的基本思路：（1）选取研究对象，明确它的运动过程。（2）分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。（3）明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。（4）列出动能定理的方程W和= EK2- EK1。例题2：一物体以初速v0竖直上抛，落回原处速度为v1，空气阻力不能忽略且大小不变，求物体上升的最大高度。解析：本题必须分为上升和下降两个过程进行研究，而且要注意重力和阻力的功的不同特点，设上升的最大高度为h，空气阻力大小为f，则：AB12h图1上升过程：-mgh-fh=0-下降过程：mgh-fh=由上述二式解得：.（三）课堂练习：1两物体质量之比为1:2，速度之比为2 :1， 则它们动能之比为多少？2如图1所示， mA=mB的两滑块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面下滑，比较它们滑到底端时的动量、动能、速度、速率是否相同？3子弹以水平速度v射入木板深s处，假设子弹在木板中的阻力是恒定的，那么子弹以速度v/2水平射入木板中，射入深度是多少？（四）课堂小结：1在物理学中用这个量表示物体的动能，动能的符号为Ek=.2动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。即W总=3动能定理解题的基本思路：（1）选取研究对象，明确它的运动过程。（2）分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。（3）明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。（4）列出动能定理的方程W和= EK2- EK1。（五）课外作业：1复习本节课文。2思考课本练习三第（1）、（2）、（5）题。3做练习三第（4）、（6）、（7）题。说明：1动能定理实际上是一个质点的功能关系，它贯穿于这一章教材，是这一章的重点。2课本在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引人了动能的定义式和动能定理。这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念，这样叙述，学生接受起来不会有什么困难，而且可以提高学习效率。3为了使学生加深理解动能定理的推导过程，可建议学生课后独立进行推导，这样做，可以加深对功能关系的认识，提高学生的推导能力。4应该使学生对动能定理的适用条件有清楚的认识，知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立。5本节安排一个例题，目的是使学生了解应用动能定理的解题过程，知道利用动能定理解力学问题，要分析物体的受力情况，列出各个力所做的功，要明确物体的初动能和末动能，然后利用动能定理求解。6讲解例题之后，可要求学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解同一问题，并进行比较。这样，可以使学生体会到应用动能定理解题，不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便。同时，可增加学生应用动能定理解题的信心。- 4 -