岳阳市十四中朱晶晶教学设计

1、第七节动能和动能定理教学设计教学目标：（一）知识与技能1 使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式.2 结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练.3理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题.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，学习运用动能定理分析解决问题的方法.（三）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. 教学重点：动能定理及其应用. 教学难点：对动能定理的理解和应用. 教学安排：3 课时 教学过程：请大家看上面几幅图片：高速飞行的子弹可以打穿厚厚的苹果，说明飞行中的子弹具 有能量；掉落的陨石可以把地球表面

2、砸出一个大坑，这说明陨石在运动中具有能量；行驶中的火车将汽车碾碎，这说明行驶中的火车也具有能量。这一切都说明，运动中的物体具有能量，这种能量称为动能。奇怪，小小的子弹为什么可以把厚厚的苹果打穿呢？子弹的速度快！ 陨石为什么可以把地球撞出坑来呢？陨石的质量大。那物体的动能应该与哪些因素有关呢？物体的速度和质量。那动能与它们有什么关系？其表达式又是怎样的呢？今天我们就来学习 本章第七节 动能和动能定理。如何才能得到动能的表达式呢？下面请大家回顾一下我们以前是如何得到重力势能和 弹性势能的表达式的。我们通过探究重力做功，得到重力势能的表达式；通过弹簧弹力做功 得到弹性势能的表达式。因为功对应着能量的

3、变化。看来，我们总是通过探究对应的力做功 的情况，来探究某种能量的表达式的。那现象要探究动能的表达式，我们应该探讨什么力做功呢？（学生猜动力做功）是这样吗？下面我们看探究一：探究一：一质量为m的物体在水平拉力 F的作用下，沿光滑的水平桌面向右滑，速度由V!增加到V2,试求此过程中，力 F所做的功。* Vik V2解：对物体的匀加速直线运动有2 22al 二v2V）其中F =ma 则有W =Fl1 212所以 Wmv2mvi2 2从探究一我们得到该过程中力 F所做的功为 W。那么你们能从中找到2 21 2动能的表达式吗？ 丄mv2你怎么知道这就是动能的表达式呢？由上面的表达式可以知道，功21 2

4、对应着一 mv的变化。21 2所以我们从上面的推导得到一种能量的表达式一mv2。它可以反映一个物体因为运21 2动而具有的能量，这种能量就是动能。它用符号Ek mv表示，它的单位是21 2 1 kg m / s二kg m/s m = N m=J， Wmv2mv1这个表达式中左边的功是标2 2量，可见动能也应该是标量。动能的表达式告诉我们，只要知道了物体的质量和速度，我们就可以知道它的动能。下面我们就用动能的表达式来尝试求一下物体的动能练习1：一质量为1kg的小球，以5m/s的速度在光滑的水平面上匀速运动，与竖 直墙壁碰撞后，以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，求小球在碰撞 过程中，速度的

5、变化和动能的变化解：=v =10m/s：Ek =0J大家做完这道题有什么感悟呢？物体的动能与速度的方向无关。那么现在我们理解一1 2 1 2 、下动能与功的关系的表达式：Wmv2mv1这里面v1代表研究过程的初速度，那么2 21mv12就是该过程初态的动能；而 V2代表研究过程的末速度，那么 丄mv22就是该过程末态2 2的动能。可见，动能对应的是某一时刻，是个状态量。所以W =1 mv| - - mv12可以写成W = E：2 - 。这意味着在探究一里，动力 F的功2 2确实等于末动能减初动能，即动能的变化。我们探究一做的是只有动力没有阻力的情况，如果有阻力，动力的功是否依然等于动能的变化呢

6、？请看探究二：探究二：一质量为m的物体在水平拉力 F的作用下，以初速度 v1沿水平桌面向右滑行了一段距离，速度变为v2。物体所受阻力为f，试求此过程中力 F做的功。V1* V2解：对物体的匀加速直线运动有2 22al =v2 _w其中F - f = ma则有WF二Fl2 2_ F v2- V1-2a所以 WF F （- mv| - - mv - mv| - - mv1F-f 2222212思考：为什么这次动力 F的功WFmv2mv1 了呢？让我们回顾一下探究一：在2 211探究一中我们之所以得到 W =-mv； -mv；，是因为则有 W =FI -mal，即F =ma，22这意味着F必须是合力

7、。那么很有可能动能的变化对应的不是动力的功，而是合力的功。是不是这样呢？请大家再求一下探究二中合力的功，验证一下我们的想法。探究三：一质量为m的物体在水平拉力 F的作用下，以初速度 v-沿水平桌面向右滑行了一段距离，速度变为v2。物体所受阻力为f，试求此过程中合力做的功。解：对物体的匀加速直线运动有2 22 al v2 vi其中Ff二ma则有 W =（F - f ）1二 mal所以 w = mv； -丄 mq22 2看来，动能的变化的确对应的是合力的功！这就是动能定理：总功（即合力的功）等于动能的变化（末动能减初动能）。这就是说，我们知道了总功就知道动能的变化，知道了动能的变化就知道总功。下面看练习2 :一质量为m的物体在水平拉力 F的作用下，由静止沿水平桌面向右滑行了s,已知物体与桌面的动摩擦因数为卩。试求物体的末速度 V。vivFrsn解：对物体受力分析如图所示Fh =F - -mg所以W =（F