高中物理 第七章 机械能守恒定律 第七节 动能和动能定理教案 新人教版必修2

1、第四节 动能 动能定理课时：三课时 教师： 教学目标： 一、知识目标:1.理解什么是动能.2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算.3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围.二、能力目标1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.2.理论联系实际，培养学生分析问题的能力.三、德育目标通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣.教学重点：1.动能的概念.2.动能定理及其应用.教学难点：对动能定理的理解和应用.教学方法：推理归纳法、讲授法、电教法.教学用具：导轨、物块（或小球）两个.教学过程：一、导入新课复习1、功和能的关系是什么？功是能量转化的量度，物体能量变化的多少是用做

2、功的多少来量度，即W=E。2、什么是物体的动能？物体的动能与什么因素有关？物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系。导入物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题.板书 第四节 动能 动能定理二、新课教学一、物体的动能与物体的质量、速度的定性关系1.多媒体展示实验装置：让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功；2.实物演示并观察现象；a. 让滑块A从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多。说明滑块具有的能也多。即高度大时滑块滑到水平面时速度大，滑块具有的动能也多。b. 让质量不同的滑块从同一高度下滑，可

3、以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。说明质量大的滑块具有的能也多。而质量不同的滑块从同一高度下滑到水平面时速度相等，可见速度相等时，质量大的滑块具有的动能也多。综上所述，可得：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.（二）思考题如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为=0.2，它以初速度V0=4m/s开始向右滑行。求：（要求先进行字母运算再代入数值）（1）物体能滑行的最大距离是多少？（2）从开始滑行到物体停下，物体克服摩擦力做功多少？物体的动能损失了多少？还剩下多少？（3）结合功能关系看，物体刚开始运动时的动能是多少？二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能

4、叫动能,用EK表示。2、公式：Ek=mv2物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.3、物理意义：描述运动状态的物理量。动能是标量，且恒为正值，4、动能的单位：焦（J），与功的单位相同5、动能是状态量6、动能具有相对性讨论：其他条件相同的情况下，比较甲乙两物体的动能：（1）物体甲的速度是乙速度的两倍；（2）物体甲向北运动，乙向南运动；（3）物体甲做直线运动，乙做曲线运动；（4）物体甲的质量是乙的一半。探究动能表达式情景物体位于粗糙水平面上，滑动摩擦力大小为f，在水平拉力F的作用下，从初速度V1开始运动位移S后，速度变为V2，通过计算说明：（1）拉力和摩擦力对物体做功分别是多少？总功

5、（合力所做的功）是多少？（2）物体的末动能减去初动能等于多少？FFsffV1V2力F做的功W=FS根据牛顿第二定律F合=ma由匀加速运动公式则W=FS=ma位移即Fs= mv22 mv12三、动能定理1、内容：合力对物体所做的功等于物体动能的变化这个结论叫动能定理。2、表达式：W=Ek2Ek1W合外力对物体所做的功；Ek2物体的末动能；Ek1物体的初动能.例1：一个物体做变速运动时，下列说法正确的是（ ）A、合外力一定对物体做功，使物体动能改变B、物体所受的合外力一定不为零C、合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D、物体的加速度一定不为零讨论：a.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？答

6、：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；b.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？答：当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小.C、当合力对物体做为零时，物体动能如何变化？答：物体动能不变。3、动能定理的适用条件：既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。四、动能定理的应用FfGNV例：一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3102时，达到起飞速度60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02)，求：飞机受到的牵引力？审题并思考：飞机初速度多大？末速度多大？飞机运动过程中水平方向受到

7、哪些力的作用？各个力的大小和方向如何？用牛顿运动定律和动能定理求解本题。解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用。则F合Fkmga 又as 由和得：F=1.8104 N解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为W，W支，W牵Fs，W阻s。据动能定理得： Fs - kmgs = mv2 - 0代入数据，解得F1.8104 动能定理与牛顿第二定律的区别：牛顿第二定律是矢量式，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

8、理问题有时很方便。动能定理解题的方法和步骤：确定研究对象，画出草图；分析物体的受力情况，明确各个力所做的功；确定物体的初、末状态，明确物体在初、末状态的动能；根据动能定理列方程，求解。对结果进行分析讨论。画图析力理过程，建好坐标列方程。五、小结本节我们学习了动能和动能定理，重点是动能定理，难点是如何正确认识合力做功等于物体动能的增量。动能定理是力学中的一条重要规律，经常用来解决有关的力学问题，由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此应用动能定理解题往往非常方便。动能定理应用一： 用动能定理解动力学问题练习：v0370如图一质量为2Kg的物体以10m/s的速度冲上斜面，物体与斜面间的

9、动摩擦因数为0.5，斜面倾角为370，求物体能滑多高？作业：教材练习三（5）动能定理应用二： 变力做功与动能改变练习一：一人用力踢质量为1 kg的足球，使球由静止以10 ms的速度沿水平方向飞出。假设人踢球时对球的平均作用力为200 N，球在水平方向运动了20 m，那么人对球所做的功为（ ）（ A ）A、50 J B、200 J C、4000 J D、非上述各值练习二： h1h2FFAB物体的质量为m，物体沿着光滑曲面从A点（速度为A）开始，在水平恒力F作用下运动到B点后速度大小变为B已知AB两点离地面的高度分别为h1，h2,求AB两点之间的水平距离。思考：本题你还能够用牛顿运动定律来求解否？

10、练习三.一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1 的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动（如图所示），今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？练习四：轻绳的长为L,一端固定在O点，另一端系一个质量为1kg的金属球，将金属球拉到与竖直方向成600角后，由静止开始释放，不计空气阻力。求：（1）从开始到最低点，绳子拉力和重力做功各是多少？（2）在最低点时绳子对小球的拉力大小为多少？作业：教材练习三（6、7）动能定理应用三： 动能改变与多过程练习一：例1、质量为m=0.5kg的小钢球，从高为H=2m的空中自由下落到沙坑里，测得小钢球进入沙的最后深度为h =10cm.不计空气阻力，g =9.8m/s2。求：小球刚到地面时的速度大小？沙子对小球的平均阻力大小？问题：比较把小球的下落过程分为在空中下落和在沙坑里下降两个阶段；直接从开始下落到小球最后停止在沙里为止，所得的沙子阻力是否相同？使用动能定理时两个连续过程可以合在一起。v0sp例2、斜面足够长，其倾角为，质量为m的滑块距挡板p为s0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与