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2019-2020年高中物理 2.1 动能的改变教案6 鲁科版必修2新课标要求(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。2、掌握动能定理的表达式。3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。(二)过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。2、理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。(三)情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。教学重点动能定理及其应用。教学难点对动能定理的理解和应用。教学方法推理归纳法、讨论法。教学工具多媒体教学过程(一)引入新课教师活动:通过上节课的探究,我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系,那么物体的动能应该怎样表达?力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢?这节课我们就来研究这些问题。(二)进行新课1、动能表达式教师活动: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?学生活动:思考后回答学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。点评:通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。教师活动:投影:在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。 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增加到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。学生活动:在练习本上独立推导,求出力对物体做功的表达式。教师活动:投影学生的推导过程。功的表达式为:提出问题,教材上说“”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样说?通过上节课的探究,是否也印证了你的观点?教师活动:听取学生汇报,帮助总结。 质量为m的物体,以速度v运动时的动能为 提出问题:动能是矢量还是标量?国际单位制中,动能的单位是什么?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?学生活动:回答问题,并计算卫星的动能。点评:通过计算卫星的动能,增强学生的感性认识。同时让学生感受到动能这个概念在生活、科研中的实际应用。促进学生对物理学的学习兴趣。2、动能定理教师活动:直接给出动能定理的表达式:有了动能的表达式后,前面我们推出的,就可以写成其中表示一个过程的末动能,表示一个过程的初动能。上式表明,力在一个过程中对物体所作的功,等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论,叫做动能定理。提出问题:(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?结合生活实际,举例说明。(2)动能定理,我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况,该怎样理解?学生活动:阅读教材,思考问题,列举实例;选出代表发表自己的见解。点评:通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力;通过学生讨论,明确动能定理的应用范围。教师活动:投影例题1和例题2,引导学生一起分析、解决。学生活动:学生在实物投影仪上讲解自己的解答,并相互讨论;教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤,体会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加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便.2、用动能定理解题,必须明确初末动能,要分析受力及外力做的总功.3、要注意:当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加;当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减小。点评:通过分析实例,培养学生进行情景分析,加深对规律的理解能力,加强物理与生活实践的联系。(三)课堂总结、点评教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。(四)实例探究 对动能定理的应用h/10h例如图所示,质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h/10停止,则(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?(2)若让钢珠进入沙坑h/8,则钢珠在h处的动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。解析:(1)取钢珠为研究对象,对它的整个运动过程,由动能定理得W=WF+WG=EK =0。取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面,则重力的功WG=mgh,阻力的功WF= Ff h, 代入得mghFf h=0,故有Ff /mg=11。即所求倍数为11。(2)设钢珠在h处的动能为EK,则对钢珠的整个运动过程,由动能定理得W=WF+WG=EK =0,进一步展开为9mgh/8Ff h/8= EK,得EK=mgh/4。点评:对第(2)问,有的学生这样做,h/8h/10= h/40,在h/40中阻力所做的功为Ff h/40=11mgh/40,因而钢珠在h处的动能EK =11mgh/40。这样做对吗?请思考。课余作业书面完成P21“问题与练习”中1- 5题。教学体会思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。附:课后练习1.关于功和物体动能变化的关系,不正确的说法是( )A.有力对物体做功,物体的动能就会变化B.合力不做功,物体的动能就不变C.合力做正功,物体的动能就增加D.所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少2.下列说法正确的是( )A.物体所受合力为0,物体动能可能改变B.物体所受合力不为0,动能一定改变C.物体的动能不变,它所受合力一定为0D.物体的动能改变,它所受合力一定不为03.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的是( )A.W1=W2B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2=4W14.一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s,在这段时间里水平力做的功为( )A.0B.8 JC.16 JD.32 J5.物体A和B质量相等,A置于光滑的水平面上,B置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态,在相同的水平力F作用下移动相同的位移,则( )A.力F对A做功较多,A的动能较大B.力F对B做功较多,B的动能较大C.力F对A和B做功相同,A和B的动能相同D.力F对A和B做功相同,但A的动能较大6.一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1 kg,=0.1,现用水平外力F=2 N拉其运动5 m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?(g取10 m/s2)7.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?参考答案:1.A 2.D 3.C 4.A 5.D6.5 m 7.H/R
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