动能和动能定理的教学设计

1、教学设计动能和动能定理科 目：物 理 教 师：王 双 喜 单 位：周 至 一 中200911动能和动能定理教学目标知识与技能1 理解动能的确切含义和表达式。2 理解动能定理、适用范围、及应用时的解题步骤。3 能应用动能定理解决一些实际问题。过程与方法1 设置问题启发学生的思考，使学生掌握解决问题的思路和方法。2 经历科学规律探究推理的过程、提高探究推理的能力。3. 培养学生自主解决问题的能力。情感态度与价值观领略物理规律的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。 教学重点：动能定理及其应用。教学难点：动能定理的理解和应用。教学方式：启发式、推理总结法、习题教学法、类比法 。 教学手段：多媒

2、体课件辅助教学。教学过程：引入新课前面我们学习了机械能，大家知道机械能包括势能和动能，其中势能又分为重力势 能和弹性势能，当重力做功时，物体的重力势能会发生变化，所以我们就说重力势能的 变化是由重力做功引起的，当弹力做功时，物体的弹性势能会发生变化，所以我们就说 弹性势能的变化是由弹力做功引起的。那么物体动能的变化是由什么力做功来决定的 呢？学生回答：教师：这节课我们就来复习这个问题。（板书）动能和动能定理（板书）一、动能：物体由于运动而具有的能量。通常用 Ek表示。仁公式： Ek - mv222、单位：焦尔（J）3、标量，只有大小，没有方向4、状态量，与物体的质量和速度有关5、相对性6、瞬时

3、性教师：下面我们看一个实例，设某物体的质量为m,置于一光滑的水平面上，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移I，速度由V1增加到V2如下图所示V1V2mFmI在整个过程中力F所做的功：W =:F I（1）根据牛顿第二定律：F = m a（2）丄口 丄口、一* 二在八、/, / 宀22V12al根据运动学公式有：V；即：V； Vi2(3)2a把（2）（ 3）两式代入（1）式得：WFlmal2 2ma v2 v1也就是：2a1 2 2 1 2 1 W m v? MmV 一2mV2 2 2教师总结：当合力对物体做功时，物体的动能才有变化。所以引起物体动能变化的原因 是合力的功。并且合力的功和动

4、能变化量在数值上相等，我们就把这种关系 叫做动能定理。（板书）动能定理：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1、表达式：W=Ek2-Eki1）、式中W表示各个力在各个过程中所做的功的和，Ek2表示末动能Ek1表示初动能，Ek2-Ek1表示动能的变化量。2、适用范围：动能定理既适用于恒力做功也适用于变力做功，既适用于直线运动又适用于曲线运动。教师：有了动能定理我们又多了一种解决物理问题的方法，如何用动能定理解题呢？三、应用动能定理时过程与状态的选取例题1:如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止.已知斜面高为 h,滑块运动的整个水平距离为 s,忽略转角B处

5、的机械能损失，斜面和水平部分与小滑 块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数.解:滑块从A点滑到C点，只有重力和摩擦力做功，设滑块质量为m,动摩擦因数为卩,斜面 倾角为a，斜面底边长Si,水平部分长S2,由动能定理得：mghmgcoscosmgS,00化简得：hSS20又:S什S2=S得:h 得：S教师：如果这是一个实验，实验工具是一根细线和一个量角器，能否测出卩？学生回答：（板书）四、应用动能定理解题的步骤：1、明确研究对象和研究过程（包括初、末状态）。2、对研究对象进行受力分析。3、确定合力的功，若过程中物体受力情况有变化，要分别写出各力在各阶段做功之和4、写出初、末位置的动能。5、应用动能定理

6、列式、求解并对结果进行分析讨论变式训练一一辆玩具小车，质量为1kg,从静止开始运动。当位移达到l= 10m时，速度达到10m/s。 在此过程中玩具小车受到的平均阻力是自身重量的0.05倍。求玩具小车受到的牵引力。(g=10m/s2)解：以玩具小车为研究对象，设牵引力为F，做正功。阻力为f ，做负功，且与重力的比例系数为k，玩具小车.的质量为m,末速度为v.则玩具小车的初动能为Eki=0，末动能Ek2= mv2/2，根据动能定理有：Fl-fl= mv 2/2 -0阻力：f=kmg联立解得：F= kmg+mv2/2 l= 5.5N牵引力是5.5N(板书)五、动能定理的应用例2、半径R=20cm的竖

7、直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为 50g 的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动， 并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A经过N 点时的速度为4m/s, A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N,g=10m/s2,求：小球A 从N到M这一段过程中克服阻力做的功 W.速度为w ,轨道对球的作用力为Fn，由牛顿第二定律可得:2Fn mgmR即：vM 2m/s1 2 1 2 从N到M点由动能定理得：mg 2R WmmvN1 2 1 2即：W mvNmvM mg 2R 0.1J2 2教师：动能定理的应用不仅在高中物理中占有重要的地位，也是历年高考的热点。变式训练二（2008山东理综，24，

8、15分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002后从p 点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数卩=0.3,不计其它机械能损失。已知ab 段长L=l.5m,数字“0的半径R=0.2m，小物体质量 m=0.0lkg，g=10m/s2。求：小物体从 p点抛出后的水平射程。解：设小物体运动到p点时的速度大小为V，对小物体由a运动到p过程应用动能定理 得：小物体自p点做平抛运动，设运动时间为t.