高中物理 7.7 动能和动能定理（1） 第10课时教案 新人教版必修2

用心 爱心 专心 1 7 77 7 动能和动能定理 动能和动能定理 1 1 课时课时 1010 教学目标 教学目标 知识与技能知识与技能 1 使学生进一步理解动能的概念 掌握动能的计算式 2 理解动能定理的确切含义 能初步应用动能定理解决实际问题 过程与方法过程与方法 1 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式 体会科学探究的方法 2 理论联系实际 学习运用动能定理分析解决问题的步骤和方法 情感 态度与价值观情感 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 教学重点教学重点 动能定理及其应用 教学难点教学难点 动能定理的推导和应用 教具准备教具准备 多媒体 导轨 物块 或小球三个 两个质量相同 第三个质量大一些 教学过程 教学过程 一 课前导学 一 课前导学 在本章 1 追寻守恒量 中 我们已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能 那么动能与那些因素有关呢 让学生猜想后 引入用实验来探究 二 质疑讨论 二 质疑讨论 一 动能 一 动能 1 1 实验探究 实验探究 影响小球动能大小的因素 实验演示 准备三个小球 其中两个质量相同 第三个质量大一些 让滑块 A 从光滑的导轨上滑下 与静止的木块 B 相碰 推动 B 木块做功 质疑质疑 1 1 让同一滑块从不同的高度滑下 可以看到什么现象 为什么 质疑质疑 2 2 让质量不同的木块从同一高度滑下 可以看到什么现象 为什么 生 让质量不同的木块从同一高度滑下 可以看到 质量大的滑块把木块推得远 对木块做的功多 请同学总结 请同学总结 物体的质量越大 速度越大 它的动能就越大 质疑质疑 3 3 动能与物体的质量和速度之间有什么样的定量关系呢 我们来看这样一个 问题 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 用心 爱心 专心 2 移 L 速度由 Vl增大到 V2 如图 5 7 2 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 学生讨论解决问题 独立完成推导过程 质疑质疑 4 4 这个结论说明了什么问题 质疑质疑 5 5 动能应该怎样定义呢 对动能的理解 我们应注意那些 1 定义及其表达 在物理学中就用 2 2 1 mv这个物理量表示物体的动能 用符号 Ek表示 Ek 2 2 1 mv 2 能量都是标量 所以动能是标量 3 单位 动能的单位和所有能量的单位一样 都是焦耳 符号 J 比一比 比一比 1 1 父亲和儿子一起溜冰 父亲的质量是 60 kg 运动速度为 5 m s 儿子的质 量是 30 kg 运动速度为 8m s 试问父亲和儿子谁具有的动能大 注意 我们计算问题一定不要想当然 这样很容易出现错误 一定要有根据 分析问题要全面 练一练 练一练 2 2 质量为 50 kg 运动速度为 8m s 的同学在跑步中的动能是多少 如果这些能 量全部转化为电能 能够使 100W 的灯正常工作多长时间 质疑质疑 6 6 我们知道 重力势能和弹簧的弹性势能都与相对位置有关 具有相对性 那么动能有没有相对性呢 4 相对性 以后再研究这个问题时 如果不加以特别的说明 都是以地面为 参考系来研究问题的 二 动能定理 二 动能定理 有了动能的表达式后 前面我们推出的 W 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmv 就可以写成 W Ek2 Ek1 其中 Ek2表示一个过程的末动能 2 2 2 1 mv Ek1表示一个过程的初动能 2 1 2 1 mv 这 就是我们所说的动能定理 请学生用语言叙述一下 1 定理内容 2 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 3 动能定理更一般的表达式 质疑质疑 7 7 当合力对物体做正功时 物体的动能如何变化 当合力对物体做负功时 物体的动能又如何变化 质疑质疑 8 8 动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推导出来的 那么 用心 爱心 专心 3 动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢 4 适用条件 正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况 所以在 解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用 三 反馈矫正三 反馈矫正 典型例题典型例题 1 1 质量一定的物体 A 速度发生变化时 其动能一定变化 B 速度发生变化时 其动能不一定变化 C 速度不变时 其动能一定不变 D 动能不变时 其速度一定不变 2 2 下列几种情况中 甲 乙两物体的动能相等的是 A 甲的速度是乙的 2 倍 乙的质量是甲的 2 倍 B 甲的质量是乙的 2 倍 乙的速度是甲的 2 倍 C 甲的质量是乙的 4 倍 乙的速度是甲的 2 倍 D 质量相同 速度大小也相同 但甲向东运动 乙向西运动 3 3 一辆质量为 m 速度为 v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离 L 后 停下来 试求汽车受到的阻力 4 4 一架喷气式飞机质量为 5 0 l03kg 起飞过程中从静止开始滑行 当位移达 到 L 5 3 102m 时 速度达到起飞速度 V 60m s 在此过程中飞机受到的平均 阻力是飞机重力的 0 02 倍 求飞机受到的牵引力是多大 小结 小结 1 1 动能定理的优点 动能定理的优点 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 动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题 而牛顿运动解决这 样一类问题非常困难 2 2 用动能定理解题的一般步骤 用动能定理解题的一般步骤 确定研究对象和研究过程 分析物理过程 分析研究对象在运动过程中的受力情况 画受力示意图 及 过程状态草图 明确各力做功情况 即是否做功 是正功还是负功 找出研究过程中物体的初 末状