57动能　动能定理教案7【精品教案】

57动能动能定理教案7【精品教案】 动能和动能定理 一、要求与目标 1、理解动能的的概念，会用动能的定义进行计算。 2、理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 3、理解动能定理的推导过程。 4、会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤。 二、重点与难点 1、动能的概念；动能定理及其应用。 2、对动能定理的理解。 三教学过程（一）请同学们欣赏几个课件，这些课件有什么共同特点呢？学生的回答是这些物体均在运动，哪这些物体具有能吗？归纳我们把这些运动物体具有的能叫物体的“动能”哪么物体的动能与哪些因素有关呢？例题 1、如图有一质量为m的物体放在粗糙的水平面上，物体在运动过程中受到的摩擦力为f，当物体受到恒力F（Ff）作用从速度V0增加到V时，物体运动合力做功为多大？解物体运动中的加速度为mfFa?由运动学公式得到asVV2202?代入得到msfFVV)(2202?得到sfFmVmV)(2121202?我们将221mV=Ek，叫物体的动能。 sfF)(?=W合，叫合外力做功。 （二）、认识动能EK=221mV动能不仅与物体的质量有关，还与物体的速度平方有关；它是一个标量，仅有大小而没有方向。 如一个物体以4m/s速度从A点运动过后又以4m/s的速度返回A点，两次过A点时物体的动能大小相等。 动能的单位是“J”有1kg.m2/s2=1J例题 1、改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列情况下，汽车的动能各是原来的几倍。 A、质量不变，速度增大为原来的2倍；B、速度不变，质量增大为原来的2倍；C、质量减半，速度增大到原来的4倍；D、速度减半，质量增大到原来的4倍。 （三）动能定理 11、在物理上我们将sfFmVmV)(212202?叫动能定理，它反映的是物体合外力做f fF FS功与物体动能变化量之间的关系。 当合外力做正功时，末动能大于初动能，其动能增加。 当合外力做负功时，末动能小于初动能，其动能减小。 当合外力做功等于零时，物体的动能不变。 例题一物体做变速运动时，下列说法正确的是（BD）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 2、理解 （1）动能的变化量EK=2022121mVmV?仅决定于初末位置,与过程无关.。 （2）合外力做功W合=F合S例题如图所示，质量为m的物体受到与水平方向成的恒力F作用下从静止开始运动，物体在运动过程中受到的阻力恒为f，当物体运动S位移时，其运动的速度为多大？F解先对物体受力分析，然后求出物体的合外力，W合=（Fcosf）S，再运用动能1)cos(mvSfF?求出相应的速度v值.定理22(情况二):当物体受到的合外力在确定的过程中变化时，则只能将力分开求。 即先对物体进行受力分析，然后求出每个力分别做的功，再根据功是标量，确定力做的是正功还是负功。 即W合=W1+W2+W3+例题在粗糙的水平面上，质量为m的物体受到的阻力恒为f，物体从静止开始受恒力F作用下运动，当物体运动S位移时撤去F，问物体在这个水平面上最多还能运动多远？F f f解在起始到结束的过程中，由于力F仅作用了一段距离，所以若用W合=F合S显然不能求出其合外力，应该先求出F和f各自做的功，特别要注意是做正功还是做负功。 W合=WFWf=FSf（S+S1）12?运用动能定理20221mvmvW合FffS SS1？F得到Sff）（F?S?1四动能定理的应用从刚才解题的过程中可以看出，在应用动能定理时一定要明确对“谁”用动能定理。 对“哪个物体”和“哪个过程”，这一点是我们物理学解题的基本思路，所以运用动能定理解题时，我们要注意两点明确研究对象（对谁运用动能定理）明确研究过程（对哪个过程运用动能定理）只有明确了这两步，我们才能放心地去运用动能定理解题了。 例题 1、一架喷气式飞机，质量m=5.0103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3102m，达到起飞速度V=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是收音机重力的0.02倍（K=0.02），求收音机受到的牵引力F。 分析研究对象飞机研究过程从静止起飞（V=60m/s）1mvW?合适用公式动能定理202212mv?具体表达?SfF)(221mv得到牵引力NkmgSmvF42108.1?2?详细书写板书过程，要有文字说明，原始公式，重要的演算过程及数据代入，最后不能忘了单位。 例题2有一长为L的木块，质量为M，静止地放在光滑的水平面上，现有一质量为m的子弹（可视为质点）以初速度v0入射木块，若在子弹穿出木块的过程中，木块发生的位移为S，求子弹射出木块后，木块和子弹的速度分别为多大？（设子弹在木块中受到的阻力恒为f）分析 （1）研究对象子弹研究过程从子弹开始入射木块（v0）到子弹射出木块（v）时为止1mvW?合应用动能定理202212mv?具体代入2022121)(mvmvLSf?可以求出相应的v值。 （2）研究对象木块研究过程从子弹开始入射木块 （0）到子弹射出木块（V）时为止应用动能定理2022121mVmVW?合具体代入221MVfS?可以求出相应的V值。 2、动能定理不仅适用于恒力做功，而且还适用于变力做功或瞬时力做功。 例题如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到了F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功为多大？分析，这个外力使物体从半径为R变为2R，但我们可以看出其力F是一个变力，所以这是一个变力做功的问题。 研究的对象是物体研究的过程是从小球半径为R到小球半径为2R。 12?适用的公式是20221mvmvW合当物体在F力作用下其匀速圆周运动的半径为R时，有RmvF20?得到FRmv212120?同理当物体在F/4力作用下其匀速圆周运动的半径为2R时，有RmvF2412?得到FRmv41212?代入外力F做功为W=2022121mvmvW?合=FRFRFR414121?练习练习如图，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处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？解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。 A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。 三个力做功分别为Fs，0和-mg(h2-h1)，所以动能定理写为从此例可以看出，以我们现在的知识水平，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。 通过以上三例总结一