动能和动能定理教案高中物理必修二

1、学习好资料 欢迎下载泗县一中动能和动能定理教案高一物理组：吕雪利学习好资料 欢迎下载动能和动能定理教案【教学目标】学问与技能：懂得动能的概念,知道其表达式的确定过程；懂得动能定理物理意义及其推导过程；知道动能定理的适用条件,学会动能定理的简洁应用；过程和方法：体验科学推理和理论验证相结合的探究过程；培育同学演绎推理的力；培育同学的制造才能和制造性思维；情感、态度和价值观：激发同学对物理问题进行理论探究的爱好；激发同学用不同方法处理同一问题的爱好,挑选用最优的方法处理问题；【教学重点】动能表达式的得出；运用动能定懂得决力学问题的思路和方法；【教学难点】对动能概念、动能定理的懂得及其应用 . 【教

2、学方法】推理归纳法、争论法；【教学过程】引入新课通过上节“ 探究功与速度变化的关系”,我们已经明白到一个特别情形下力对物体的功与物体速度变化的关系,即w2 v ,那么动能的表达式中可能包含2 v 这个因子；举例：假设两辆一样的卡车,一辆满载货物,一辆空载以相同的速度行驶,撞到 一颗大树上,那辆车破旧的更严峻？同学摸索回答：满载货物的 连续提问：为什么呢？老师引导回答由于满载货物的质量大拥有的动能多；量有关系,那么表达式仍可能有 m这个因子；详细的表达式：E k 1 mv 2（老师直接给出）2 同学开头产生疑问,为什么是这样呢？从这里可以看出动能仍跟质老师接着介绍推导过程,我们是从牛顿其次定律和

3、运动学方程下手学习好资料欢迎下载l ,一、探究动能的表达式；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移速度由 v1 增加到 v2,如何用 m和 v 表示力 F 做的功；依据牛顿其次定律Fma2al由运动学方程得v 2 2v 1 2由物体位移和做功之间的关系WmFlv2mal图 1 1 22 v 121mv21 22 mv 1221 22 mv 很可能是一个具有特定意义的物理量,开头时的差,正好等于力对物体做的功,所以“能表达式；由于这个量在过程终了与过程1 22 mv ” 应当就是我们查找的动上节的试验说明力对初速度为零的物体所做的功与物体的二次方成正比；只 所要将表

4、达式中的1v0就可以得到 W1 mv ,由于外力做功使物体得到动能,2以1 mv 就是物体获得的动能,这样我们就得到了动能与质量和速度的定量关 2系：用E 表示动能,就运算动能的公式为：E k1 mv 22；即物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半；由以上推导过程可以看出, 动能与功一样, 也是标量,不受速度方向的影响；它在国际单位制中的单位也是焦耳（J）；一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量；说明：在此强调功是能量转化的量度,做功对应能的变化,力对物体做正功 物体对应的能量增加, 反之减小, 做功对应的不是能而是能量的变化,做功的力 许多,如

5、：重力,弹力等；举例在前面的学习中我们已有所体会重力做功对应重力势能的变化即：W GE P, 弹力做功对应弹性势能的变化即：W弹E P；下面通过一个简洁的例子,加深同学对动能概念及公式的懂得；试比较以下每种情形下,甲、乙两物体的动能：（除以下点外,其他情形相同） 物体甲的速度是乙的两倍； 物体甲向北运动, 乙向南运动；学习好资料 欢迎下载 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；总结：动能是标量,与速度方向无关；动能与速度的平方成正比,因此速度 对动能的影响更大；二、动能定理 动能定理的推导 将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原先就具有速度 v1,且水平面存在摩擦力

6、f ,在外力 F 作用下,经过一段位移此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢？外力 F 做功： W 1Fs摩擦力 f 做功： W 2fs外力做的总功为：s,速度达到 v2,如图 2,就W 总Fsfsmav222 v 11mv212 mv 1Ek2Ek 1EkF2a222可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量；其中与物体运动同向,它做的功使物体动能增大；f 与物体运动反向,它做的功使物体动能削减；它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化；问：如物体同时受几个方向任意的外力作用,情形又如何呢？引导同学推导出正确结论并板书：外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫

7、动能定理 ；用 W 表示外力对物体做的总功,用 E k 1 表示物体初态的动能,用 E k 2 表示末态动能,就动能定理表示为：W 总E k 2 E k 1 E k对动能定理的懂得动能定理是同学新接触的力学中又一条重要规律a对外力对物体做的总功的懂得有的力促进物体运动,而有的力就阻碍物体运动；因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和；又由于 W W1+W 2+ F1 s+F2 s+F 合 s,所以总功也可懂得为合外力的功；b对该定理标量性的熟悉学习好资料 欢迎下载因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向转变不影响动能大小；如匀 速圆周运动过程中, 合外力方向指向圆心, 与位

8、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,并不因速度方向转变而转变；. 适用范畴（1）既适用于恒力做功也适用于变力做功过程；（2）它的争论对象既可以是单个物体,也可以是几个物体所组成的系统；（3）它的争论过程既可以是单个过程也可以是多个过程； 解题步骤（1）明确争论对象及所争论的物理过程；（2）对争论对象进行受力分析, 并确定各力所做的功, 求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） ,依据动能定理列出方程W Ek2Ek1（4）求解方程、分析结果 例题讲解或争论主要针对本节重点难点动能定理,提高应用才能；适当举例,加深同学对该定理的懂得,例 1.

9、一物体做变速运动时,以下说法正确选项（）A合外力肯定对物体做功,使物体动能转变 B物体所受合外力肯定不为零 C合外力肯定对物体做功,但物体动能可能不变 D物体加速度肯定不为零 此例主要考察同学对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的懂得；只要考虑到匀速圆周运动的例子,很简洁得到正确答案 B、D；例 2. 一架喷气式飞机,质量5 10 3 kg,当起飞过程中从静止开头滑跑的路程为 l 5.3 10 2时,达到起飞速度 v60/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的 k 倍 0.02 ,求飞机受到的牵引力；解法一：飞机做匀加速运动,受到重力、支持力、牵引力和阻力的作用

10、依据牛顿其次定律学习好资料F-kmg欢迎下载F合ma2由 v 20 22al a v2l2由 以 上 两 式 F kmg m v2l2v 4F kmg m 1.8 10 N2l解法二：飞机受到重力 G、支持力 N、牵引力 F 和阻力 f 作用,这四个力做的功分别为 W G=0,WN=0,W F=Fl ,Wf=- kmgl . 据动能定理得：Fs kmgs 1 mv 2022代入数据得：F kmg m v1.8 10 4N2s牛顿其次定律是矢量式,反映的是力与加速度的瞬时关系；动能定理是标量式,反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系；动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它处理问题

11、有时很便利；例 3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,如在 A处的速度为 v ,B 处速度为 v ,就 AB的水平距离为多大？可先让同学用牛顿定律考虑,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（h2hl ）,所以动能定理写为：解得Fsmg（h2h1）1m 2 v B2 v Bv2 A 2smFg（h 2h 1）1v2 A2从今例可以看出,以我们现在的学问水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很便利地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细

12、节；学习好资料 欢迎下载课堂小结 1对动能概念和运算公式再次重复强调；2对动能定理的内容,应用步骤,适用问题类型做必要总结；3通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区分和联系、加深对两个 物理量的懂得；布置作业： 课后完成教材练习及课时详解习题 板书： 7.7 动能和动能定理 一、 探究动能的表达式 1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能2、公式：E k1 mv 223、动能是标量,是状态量4、单位：焦耳 J 二、动能定理 1 2 3、内容：合力所做的功等于物体动能的变化、表达式：W合E k2Ek 1或W1mv212 mv 1222、解题步骤：（1）明确争论对象及所争论的物理过程；（2）对争论对象进行受力分析, 并确定各力所做的功, 求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） ,依据动能定理列出方程W Ek2Ek1（4）求解方程、分析结果 课后反思动能定理实际上是一个质点的功能关系,它贯穿于这一章教材, 是这一章的重点课本在表达动能和动能定理时,没有把二者分开表达, 而是以功能关系为 线索,同时引人了动能的定义式和动