1、动能和动能定理一、教学目标1、知识与技能1 使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。2结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。3理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。2、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。3、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。二、教学重点1 动能定理的理解和应用。三、教学难点2对动能定理的理解和应用。四、课时安排1 课时五、教学过程新课导入：我们在初中，还有第一节追寻守恒量学过，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
2、做过的实验一演示实验1介绍实验装置：如图 1，所示。让滑块 A 从光滑的导轨上滑下，与木块 B 相碰，推动木块做功。2演示并观察现象让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大 时滑块把木块推得远，对木块做的功多。让质量不同的滑块从同一高度滑下，可以看到：质 量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。3从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大；通过上节课的探究我们还了解了力所做的功与物体所获得的速度的关系，为 W 2。那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢?二动能的表达式图 1如图 2 所示，即课本第 18 页图 5.7-1。设某物体的一个物体的质量为 ，初速度为
3、 1，在与运动 方向相同的恒力 F 的作用下发生一段位 移l，速度增大到 2，则：1力 F 对物体所做的功多大？（ W Fl）2物体的加速度多大？ a mF3物体的初速、末速、位移之间有什么关系? al212 4结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?5在学生推导的过程中评析： 212212121 mWamFlWalmaF 从 212W这个式子可以看出， “ ”很可能是一个具有特殊意义的物理量。6通过上节课的探究我们还了解了力所做的功与物体所获得的速度的关系，为 W2；而且这个量在过程终了时和过程开始时的差，也就是这个量在这个过程中发生的变化，正好等于力对物体做的功；我们还知道物体的动能和物
4、体的质量有关；所以“ m21”应该就是我们寻找的动能的表达式。于是，我们说质量为 m 的物体，以速度 运动时的动能为： 21mEk7讲述动能的有关问题：动能是标量动能的单位：焦（J）8随堂练习：我国 1970 年发射的第一颗人造地球卫星，质量为 173kg，速度为7.2km/s，它的动能 23210.71mEk J4.4810 9J课本第 21 页“问题与练习”第 1 题三动能定理1若用 Ek来表示物体的动能，那么刚才得到的表达式可以改写为： W Ek2 Ek12学生叙述上式中各个字母所表示的物理量： 表 示 合力对物体所做的功；m mFF12l2图 表 示2kE物体的末动能； 表 示1kE物
5、体的初动能。3用语言把上式表达式叙述出来。力在一个过程中对物体所做的功，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。如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的 W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。4讨论问题 1：当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？（当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加）问题 2：当合力对物体做负功时，物体动能如何变化?（当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少）5动能定理的适用条件当物体受变力作用，或做曲线运动时，我们仍可采用过去的方法，把过程分解成许多小段，认为物体在每小段运动中受到的是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理
6、。所以，动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。因此，在解决一些实际的力学问题时，它得到了广泛的应用。6动能定理的应用（1）见课本第 20 页“例题 1”；（2）见课本第 20 页“例题 2”。用牛顿运动定律解决以上两例题的方法由学生课后完成。7解题步骤：确定研究对象及运动过程受力分析，并确定各个力所做的功明确初、末状态的动能列方程求解，对结果进行必要的讨论说明8随堂练习：课本第 21 页“思考与讨论” 、 “问题与练习”第 2 题和第 4 题如图 3，在水平恒力 F 作用下，物体沿光滑曲面从高为 h1的 A 处运动到高为 h2的 B处，若在 A 处的速
7、度为 A， B 处速度为 B，则 AB 的水平距离为多大？可先让学生用牛顿定律考虑，遇到困难后，再指导使 用动能定理解： A 到 B 过程中，物体受水平恒力 F，支持力 FN和重力mg 的作用三个力做功分别为 Fs，0 和- mg(h2-h1)，所以 动能定理写为： 12ABmhgFs解得： 212ABhgFms四布置作业：课本第 21 页“问题与练习”第 3 题和第 5 题五板书设计 七.动能和动能定理1物体由于运动而具有的能，叫动能2公式 21mEk3动能是标量，是状态量4单位：焦（J）1合外力所做的功等于物体动能的变化2 21212 mWEK或3解题步骤：确定研究对象及运动过程受力分析，并确定各个力所做的功明确初、末状态的动能列方程求解，对结果进行必要的讨论说明动 能 定 理动 能动 能 定 理动 能
