动能和动能定理.doc

动能和动能定理【教学目标】一、知识与技能1、探究、理解动能的表达式，并能够利用动能的表达式计算物体的动能。2、能够推理出动能定理及其表达式，并能利用动能定理解决单个物体的有关问题。二、过程与方法1、通过对动能表达式的发现过程，增强学生探索研究问题的能力，掌握科学探索问题的方法。2、通过对动能定理的推理和讨论过程，学习掌握逻辑推理寻找自然规律的一般方法，掌握利用动能定理解决实际问题的方法。三、情感态度与价值观通过对动能定理推导，提高学生主动探索、发现物理规律的兴趣，养成科学思维和逻辑推理的习惯。【教学重难点】动能定理的理解及应用【教学活动设计】引入：本章第一节里面我们已经知道，物体由于运动而具有的能叫动能，那么动能与那些因素有关呢？学生会根据已有知识回答，与物体的质量和物体的速度有关。下面通过几个例子分析:1、 从手的上方高h1处释放一个小钢球，球落到手中对手有力的作用。2、 同一个钢球从更高的高度h2释放，落到手中，对手的作用力更大了。3、 如果换成大铅球从h1处释放，大家敢接吗？学生交流讨论，从这三个例子对比可以得出简单的关系：物体的质量越大，速度越大，其动能越大。引导学生回忆重力势能和弹性势能的研究方法：从重力做功研究重力势能，从弹力做功研究弹性势能。寻找出动能的研究方法：外力做功。新课：一、 动能的表达式学生分小组学习交流该部分知识，小组代表展示动能表达式的推导过程。设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到了v2 ，由此过程探究动能的表达式。力F做功 W=Fl根据牛顿第二定律 F=ma而 v22-v12=2al代入求得：W = m v22 - m v12引导学生类比重力势能和弹性势能的表达式，从这个式子可以看出，mv2 很有可能是一个具有特定意义的物理量。mv2 应该就是我们寻找的动能的表达式。1、 动能的表达式：Ek=mv2请同学们思考：一个物体速度不变，动能会变吗？动能不变，速度会变吗？举例。2、 标量:只有大小，没有方向。状态量：v对应是某一时刻的瞬时速度，是状态量，动能也是状态量。3、 单位:1J=1kgm2/s2=1Nm二、 动能定理1、 动能定理：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2、 表达式：W= m v22 - m v12 可以写成 W = Ek2 - Ek1 Ek1 为初动能，Ek2 为末动能，Ek2 - Ek1 =Ep为动能的变化从表达式可以看出，力做正功，物体的动能增加，力做负功，物体的动能减少。3、 物体受到几个力的同时作用，动能定理中的W即为合力做的功。合力做正功，物体的动能增加，合力做负功，物体的动能减少。例1：课本P73一架喷气式飞机。质量m=5.0103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3102m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。请学生分别用牛顿运动定律和动能定律求解。这个例题没有充分体现动能定理的优势。如果物体做曲线运动，再用这两种方法进行对比。例2：将质量为m的物体，以水平速度v0从地面上方h高处抛出，求物体落地时的动能？分别用牛顿运动定律和动能定理求解，体验动能定理的优势。如果是变力做功，则不能根据功的定义式直接求解，我们利用动能定理求解。例3：质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为多少？4、 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，也适用于曲线运动。【板书设计】一、动能的表达式1、动能的表达式：Ek=mv22、标量，状态量3、单位:1J=1kgm2/s2=1Nm二、动能定理1、动能定理：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2、表达式：W= m v22 - m v12 或 W = E