《势能》教案1

势能势能 教案教案 教学目标 教学目标 1 记住动能的计算公式 知道他是标量 2 1 2 k Emv 2 1 理解动能定理的内涵 功是能量转化的量度 正功使物体动能增大 负功使物体动能减少 物体动能的改变取决于总功 2 能在水平面和竖直平面利用动能定理求总功 某个力做的功 物体的速度 知道动能定理在以下方面的应用 a 通过动能变化判断 或求 总功 b 通过总功判断 或求 动能变化 引入引入 居里夫人和她的丈夫以研究放射性元素镭而著名 有一次她的丈夫皮埃尔 居里把一小 块雷元素放在胸口的衣袋里 过了一段时间 他把上衣脱掉 发现胸口有处红色的小伤疤 大家知道是什么原因吗 原来镭是一种放射性元素 它发生衰变的时候会放出高速运动的粒子 眼睛看不见 是这些粒子把他的胸口打伤的 有人计算过 一只小鸟撞击速度为960千米 时的飞机时 就会产生21 6万牛的力 一 只1 8千克的鸟撞在速度为900千来 时的飞机上时 产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大 所以在飞机场你会看到总会有人专门赶鸟 可见运动着的物体都具有一种能量 这种能量能对其它物体有杀伤力 这种能量是由 于物体运动而产生的 所以我们叫动能 板书 板书 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量 飞过来一个足球 用头一顶就飞出去了 如果飞过来一个铅球 你还敢用头顶吗 运动的 物体能量有大有小 大小跟什么有关呢 Powerpoint展示 学生思考展示 学生思考 动能的大小跟什么有关 请看下列两个例子 思考影响动能的因素 例1 汶川大地震 印度洋板块和亚洲板块运动的速度非常慢 大概每年两厘米的速度推进 但当他们相 碰撞 产生的动能可以毁掉整个汶川 影响整个四川 例2 台风 台风是空气的高速运动 空气质量其实很小 但空气在气压梯度力的作用下能不断加速 当风力达到12级以上 我们叫台风 一个中等能量的台风 它所蕴含的动能 相当于50万 颗1945年在日本广岛爆炸的原子弹释放出来的能量 师 师 动能跟什么有关 引导提示 m v 师 师 那动能到底跟m和v有什么关系呢 下面来看一个例子 Powerpoint展示 学生思考展示 学生思考 光滑水平面上一物体原来静止 质量为m 此时动能是多少 因为物体没有运动 所 以没有动能 在恒定外力F作用下 物体发生一段位移s 得到速度v 如图1 这个过程中 外力做功多少 物体获得了多少动能 提示 外力做功 2 2 1 22 v wFSmamv a 由于外力做功使物体得到动能 所以就是物体获得的动能 这样我们就得到了动能 2 1 2 mv 与质量和速度的定量关系 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半 用Ek表示动能 则计算动能的公 式为 2 1 2 k Emv 补充板书 补充板书 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量 2 动能的大小 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半 3 计算公式 2 1 2 k Emv 4 国标单位 焦 J Powerpoint展示 学生思考展示 学生思考 下面通过一个简单的例子 加深同学对动能概念及公式的理解 试比较下列每种情况下 甲 乙两物体的动能 除下列点外 其他情况相同 物体甲的速度是乙的两倍 物体甲向北运动 乙向南运动 物体甲做直线运动 乙做曲线运动 物体甲的质量是乙的一半 在学生得出正确答案后总结 动能是标量 与速度方向无关 动能与速度的平方成正 比 因此速度对动能的影响更大 补充板书 补充板书 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量 2 动能的大小 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半 3 计算公式 2 1 2 k Emv 4 国际标准单位 焦 J 5 动能是标量 Powerpoint展示水蒸汽烧手的例子 强调速度对动能影响更大 注意平方展示水蒸汽烧手的例子 强调速度对动能影响更大 注意平方 Powerpoint展示练习展示练习 1 一个人站在阳台上 从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛 竖直下抛 水平抛出 不计空气阻力 则三球抛出时的动能 A 上抛球最大 B 下抛球最大 C 平抛球最大 D 三球一样大 答案 D 2 判断 1 质量相同的两个物体 若动能相同则他们的速度相同 2 要使汽车动能变为原来的9倍 只需把车的速度增大到原来的9倍 3 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 1 错 2 错 3 对 师 师 功有正负两种 正功使物体获得动能 负功使物体失去动能 如果正负功同时 存在那物体的动能会怎么变化呢 Powerpoint展示情景展示情景 将刚才推导动能公式的例子改动一下 假设物体原来就具有速度v1 且水平面存在 摩擦力f 在外力F作用下 经过一段位移s 速度达到v2 如图2 则此过程中 外力做功 与动能间又存在什么关系呢 外力F做功 W1 Fs 摩擦力f做功 W2 fs 外力做的总功 22 22 21 2121 11 222 kk vv WFSfSFf SmamvmvEE a 总 可见 外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的变化 其中F与物体 运动同向 它做的功使物体动能增大 f与物体运动反向 它做的功使物体动能减少 它们 共同作用的结果 导致了物体动能的变化 将上述问题再推广一步 若物体同时受几个方向任意的外力作用 情况又如何呢 引导学生推导出正确结论并板书 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 这个结论叫动能定理 板书 板书 二 动能定理 1 内容 外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的变化 2 数学表达式 21kk WEE 总 W 指总功 即各个力做功的代数和 指初动能 1k E 指末动能 2k E 课本例题讲解课本例题讲解 Powerpoint展示习题展示习题 动能定理的内涵 例1 关于功和物体动能变化的关系 不正确的是 A 有力对物体做功 物体动能就会变化 B 合外力不做功物体的动能就不变化 C 合外力做正功 物体的动能就增加 D 所有外力做功的代数和为负值 物体的动能就减少 答案 A 例2 一质量1 0kg的物体 以4m s的速度在光滑的水平面上向左滑行 从某一时刻起施加 一个向右的水平力 经过一段时间 物体的速度方向变为有 大小仍为4m s 则在这段时 间内水平力对物体所做的功为 A 0 B 8J C 16J D 32J 答案 A 运动员用F 1000N的力向质量m 0 5kg的足球踢了一脚 足球以20m s的速度向前飞去 运 动S 50m停止 g 10m s2 则运动员为此消耗掉化学能为 A 5000J B 2500J C 100J D 无法确定 答案 C 对比课本 例3 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m 这是物体的速度2m s 则下列说 法正确的是 A 手对物体做功12J B 合外力对物体做功12J C 合外力对物体做功2J D 物体克服重力做功10J 答案 D 板书设计 板书设计 动能 动能定理 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量 2 动能