动能和动能定理教学设计

1、动能和动能定理一、教学目标IB(IMimBBBIB(tBIBIB W 1 知识与技能1 1、掌握动能的表达式。掌握动能定理的表达式。2 2、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。过程与方法理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。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。二、教学重点动能定理及其应用。三、教学难点!:1*!对动能定理的理解和应用。四、教学过程引入通过上节课的探究， 我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系， 那么物体的动能应该怎样表达？力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢？这节课我们就来研究这些问题。

2、【学生活动】展示探究的结果，分析产生误差的原因。【教师活动】点评探究的情况。动能的表达式【教师提问】本章的第一节我们谈到了物体由于运动而具有的能量叫动能。上节课又探究了功与物体速度变化的关系，现在大家猜想一下，动能还与哪些因素有关呢？【教师分析】根据经验可以知道，物体的动能可能还与物体的质量有关。下面我们来进行理论的推导。【教师提问】我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？【学生活动】讨论、并回答老师提出的问题【教师分析】学习重力势能时，从重力做功开始入手分析的。讨论动能该从力对物体做的功入手分析。【小黑板展示】设物体的质量为 m,m,在与运动方向相同的恒定

3、外力 F F 的作用下发生一段位移 1,1,速度由 V V1增加到 V V2,如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力【学生活动】在练习本上独立推导，求出力对物体做功的表达式。【教师活动】点评学生推导的结果。功的表达式为：W1mv；1mv222212分析：上面的表达式显不外力做的功等于某个量（一mv2）的变化，“一mv2”很可能22是一个具有特殊意义的物理量，结合上节课探究的结果，请大家分析一下这个量的意义。【学生活动】讨论分析12mv2提出问题：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？19701970 年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为 173kg,173kg,运动速

4、度为 s,s,它的动能是多大？【学生活动】回答问题，并计算卫星的动能。动能定理物体做功的表达式。【教师活动】总结：质量为 m m 的物体，以速度v v 运动时的动能为【教师活动】直接给出动能定理的表达式:11o其中Ek2表示一个过程白末动能一mv；,Ek1表示一个过程的初动能一mv2。22上式表明，力在一个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论，叫做动能定理。提出问题：（1 1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的 W W 表示什么意义？结合生活实际，举例说明。（2 2）动能定理，我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作

5、曲线运动的情况，该怎样理解？例一（问题一）：根据下列两种情况，填表第一种情况：置于光滑水平面上的 1kg1kg 的物体，在水平拉力作用下匀加速前进，水平拉力F=2NF=2N, ,物体在该力作用下运动了 2m2m。第二种情况：置于粗糙水平面上的 1kg1kg 的物体，在水平拉力作用下匀加速前进，水平拉力F=2NF=2N, ,动摩擦因数为，物体在该力作用下运动 2m2m。拉力做的功摩擦力做的功合力做的功物体动能的变化A 种情况第二种情况【学生活动】阅读教材，思考问题，列举实例;动能定理的应用【教师活动】分析例题 1;1;例题 2 2。提问：如果不用动能定理，而用牛顿定律和运动学的公式求解的话应该怎

6、么做?两种方法比较哪种更便捷？【学生活动】讨论，并回答问题【教师活动】小结用动能定理解题要注意以下的问题:有了动能的表达式后，前面我们推出的W12mv2212mv12,就可以写成2WEk2EkiD,D,用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功。D.D.动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系，一般以地面为参考3.求总功可分下述两种情况：a.a.若各恒力同时作用于同一段位移，可先求出物体所受合外力，再求总功;也可用总功等于各力所做功的代数和的方法求。b.b.若各力不同时对物体做功，W W 应为各阶段各力做功的代数和。4.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

7、题要比牛顿定律方便。5.要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小。例如图所示，质量为 m m 的钢珠从高出地面 h h 处由静止自由下落，落到 O O地面进入沙坑 h/10h/10 停止，则(1)(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？(2)(2)若让钢珠进入沙坑 h/8,h/8,则钢珠在 h h 处的动能应为多少？设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。T1解析：(1)(1)取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=AEK=0OWF=F Ffh h, ,代入得mghmghF Ffh=0,h=

8、0,故有 F Ff/mg=11/mg=11。即所求倍数为 1111。(2)(2)设钢珠在 h h 处的动能为EK,则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=EK=0,=0,进一步展开为 9mgh/89mgh/8F Ffh/8=h/8=-EK,得 E EK=mgh/4=mgh/4。点评：对第(2)2)问，有的学生这样做，h/8-h/10=h/40,h/8-h/10=h/40,在 h/40h/40 中阻力所做的功为F Ffh/40=11mgh/40,h/40=11mgh/40,因而钢珠在 h h 处的动能EK=11mgh/40=11mgh/40。这样做对吗？请思考。五、布置作业：教材 P21P21(2)(3)(2)(3)六