动能和动能定理说.ppt

第七节 动能和动能定理,一、教材分析： 本课时内容主要包括动能和动能定理等两部分，属于掌握的范围， 是在学习了“探究功与速度的关系”的基础上的知识，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 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，同时引入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。,1、知识与技能： （1）理解动能的概念，并能进行相关计算； （2）理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算； （3）深化理解W的物理含义，区别共点力作用与多物理 过程下的表述形式；,2、过程与方法： （1）掌握恒力作用下动能定理的推导； （2）体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；,3、情感、态度与价值观： 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：对动能公式和动能定理的理解与应用,教学难点：动能定理的理解和应用,二、说教法： 动能定理是本章的重点之一，也是整个力学的重点之一，对学生 以后的学习有着举足轻重的地位，学生对动能定理的适用条件的 清楚认识，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，是本节教学过程中的难点之一，要突破学生思维 上的这一难点，设计实验是关键。 对教学案的处理应用，分析 例题之后，可让几名同学同时做同一道习题，可能有学生用牛顿 运动定律和运动学的公式求解，也可能有同学用新学的动能定理 求解，这样进行比较，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。,三、说学法： 学生在学习这一节内容时，对动能的概念较易理解，对外力对 物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系也能掌握，对它们 之间定量的关系理论上也能推导，但做到真正地理解还有一 定的难度，要真正地理解动能定理，必须要经过感性认识到理性 认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中 众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵，通过 实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节， 让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功 的喜悦。,一、动能 1定义：物体由于 而具有的能 2表达式： . 3单位：与功的单位相同，国际单位为 1 J .,焦耳,1_Nm,1_kgm2/s2,运动,4物理量特点 (1)动能是 量，具有瞬时性，物体在某一状态的动能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定 (2)物体的动能具有 ，由于对不同的参考系，同一物体的瞬时速度有不同值，所以在同一状态下物体的动能也有不同值一般地如无特别说明，物体的动能均是相对 的 (3)动能是 ，只有大小没有方向，动能没有负值，与物体的速度方向无关,状态,相对性,地面,标量,二、动能定理 1动能定理的推导 (1)建立情景 如图所示，质量为m的物体，在恒力F作用下，经位移l后，速度由v1增加到v2.,Fl,ma,2内容：合外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,Ek2Ek1,说明：式中W为 ，它等于各力做功的 如果外力做正功，物体的 ，外力做负功，物体的 4适用范围：不仅适用于 做功和 运动，也适用于 做功和 运动情况,合力的功,代数和,动能增加,动能减少,恒力,直线,变力,曲线,在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？ 提示：重力做功相同，动能改变量相同，末动能、末速度大小相同，但末速度方向不同,(5)动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系，还体现了它们之间的因果关系，也就是说力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合外力做了多少功来度量,2应用动能定理解题的步骤 (1)确定研究对象和研究过程 (2)对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力) (3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功 (4)写出物体的初、末动能(注意动能增量是末动能减初动能) (5)按照动能定理列式求解,【特别提醒】(1)功的计算公式WFlcos 只能求恒力做的功，不能求变力的功，而由动能定理知，只要求出物体的动能变化EkEk2Ek1，就可以间接求得变力做的功 (2)列方程时等号的左边是合外力做的功，右边是动能的增量.,题型一 例 1.一物体做变速运动时，下列说法正确的有( ) A合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B物体所受合外力一定不为零 C合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D物体加速度一定不为零 解析：物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变，方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，A、C错误 答案：BD,如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37.求物体能在水平面上滑行多远,解析：解法一：分段法 对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示 物体下滑阶段FN1mgcos 37 故Ff1FN1mgcos 37 由动能定理得,答案：3.5 m,【题后总结】(1)应用动能定理解题时必须明确所研究的运动过程 (2)当既可用分段法也可用全程法时，一般说来全程法简捷 (3)当物体做往复运动时，一般选用全程法,总结：动能定理的应用及其优越性 1动能定理与牛顿定律解题的比较,两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错,2应用动能定理的优越性 (1)物体由初始状态到末状态的过程中，物体的运动性质、运动轨迹、做功的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑，使分析简化 (2)应用牛顿运动定