7-7动能和动能定律.doc

7-7动能和动能定律 101中学 张桂英 玉渊潭中学 金蕾设计思想动能和动能定理一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环。通过前几节内容的学习，学生已认识到某个力对物体做了功，就一定对应着某种能量的变化。通过这一节，学生不只要掌握动能和动能定理，还要深化对功的概念的理解，同时使学生对功是能量变化的量度有更进一步的理解。所以本节内容在本章起到一个承前启后的作用。因此本节内容既是本章的关键内容，也是重点内容。通过上节利用实验探究发现，力对物体做的功和物体速度的关系是W正比于v2，简明向学生指出理论推倒与实验探究都是认识物理规律的一般方法。本节引导学生根据牛顿第二定律和运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。教学目标知识与技能：1理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；2理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算；3深化性理解的物理含义，区别共点力作用与多方物理过程下的表述；过程与方法： 1掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理；2理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性； 情感态度与价值观：1感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美；2体会从特殊到一般的研究方法；教学重点动能定理的理解教学难点动能定理推广到多力和变力做功情景下的应用教学资源功、牛顿定律和运动学公式教法设计启发学生思考动能与那些因素有关引导学生推导功与速度变化间的关系动能定律：W=应用用动能：Ek=mv及应用教学过程教师活动教学过程： 由教师给出一个物理情景，引导学生考虑用以前的物理知识推导功和速度变化之间的关系。（情景） 设物体质量为m，初速度，在与运动方向相同的恒力F的作用下沿光滑水平面发生一段位移s，速度增至，如图所示，（ （揭示意义）我们已经知道功与能量变化是紧密联系的，重力做功与物体重力势能的变化有一定的关系，弹力做功与弹性势能的变化有一定的关系，上述推导结论中就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式，所以我们定义动能为Ek= （板书）一动能 1、定义：物体的动能等于它的质量跟它的速度平方乘积的一半.Ek=2、单位:J(1kgm2/s2=1Nm=1J)3、标量。有关动能的习题： 例1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例2.一颗子弹质量是20g，离开枪口时速度大小为800m/s；铅球的质量为5kg，运动员掷出铅球时，铅球速度大小为10m/s。比较哪个物体动能大？ 在得在动能的表达式后，W=可以写成 W=Ek2Ek1 揭示了力做功与动能变化量的关系，此规律叫做动能定理。（板书）二动能定理1. 内容：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。2. 对动能定理的理解（1）对该定理标量性的认识：因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如用细绳拉着一物体在光滑桌面上以绳头为圆心做匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。（2）对定理中“增加”一词的理解：由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。（3）对状态与过程关系的理解：功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。（4）动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。动能定理的应用：例1. 一架喷气式飞机，质量m=5000kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当唯一达到l=530米时，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量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。例2质量为50kg的游泳运动员，从离水10m高的跳台上以4m/s速度跳出。求运动员起跳时做了多少功？若不计空气阻力，运动员入水时的速度是多少？若该运动员入水时速度为13m/s，则运动员克服空气阻力做了多少功？小结：动能定理的应用步骤：（1）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程。（4）求解方程、分析结果。学生活动教学引入：通过复习动能的概念，有学生猜测动能可能和那些因素有关系。 通过对学生提问引导考虑做功与物体速度变化之间的关系？（提出问题）做功与物体速度变化之间的关系是什么？（引导过程）力F做功，根据牛顿第二定律运动学公式得：引导学生进行类比分析中认识到动能是标量，明确动能的符号、单位。学生回答学生思考计算回答。 让学生分析匀速圆周运动中，力对物体做功的特点，动能的特点，动能变化的特点。学生分析计算得出结论。学生分析计算得出结论。 设计意图目的：定性的讨论动能的大小，强调动能的标量性。目的：定量的计算动能大小，明确动能的决定因素。目的：加深对动能定理的理解，便于学生正确应用。分析和引导：让学生对例题运用牛顿运动定律和运动学公式求解。再利用动能定律分析求解。引导学生对这两种方法进行比较，体会应用动能定理处理问题的优点。分析引导：通过此题的分析让学生体会，动能定理能解决一些牛顿运动定律与运动学规律无法处理的问题。也给我们提供了一条求变力功的途径。板书设计77动能和动能定理一动