动能和动能定理教学案

能和动能定理【教学目标：】.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。.理解动能定理及动能定理的推导过程。.知道动能定理的适用条件，知道动能定理解题的步骤。.会用动能定理解决有关的力学问题。知道用动能定理处理问题的优点。【教学重点】1.动能。2.动能定理。教教学难点】动能定理。【教学内容】一、动能.定义：.定义式：.单位：在国际单位制中是焦耳 （J）。因为1kg.（m/s）2=1N♦m=1J。.动能是状态量，对于给定的物体（m一定），某状态下的速度的大小决定了该状态下的动能，动能与速度的方向无关。.动能是标量。只有大小，没有方向，且总大于（vw0时）或等于零（v=0时），不可能小于零（无负值）。.动能是相对量（因速度是相对量），参考系不同，速度就不同，所以动能也不同，一般来说都以地面为参考系。【例一】火车的质量是飞机的 110倍，而飞机的速度是火车的 12倍，动能较大的是。两个物体质量之比为100:1,速度之比为1:100,这两个物体的动能之比为。【例二】一个物体的速度从 0增加到v,再从v增加到2v,前后两种情况下，物体动能的增加量之比为。二、动能的变化△&02（对应于速度V2）与初02（对应于速度V2）与初（增量）。三、动能定理（增量）。⑴推导：（2）内容：合力所做的功等于物体动能的变化⑶表达式:（4）理解：①物理意义：动能定理实际上是一个质点的功能关系，揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来决定。

动能定理是力学的一条重要规律，它不仅贯穿于这一章的教材，而且贯穿于以后的学习内容中，是物理学习的重点。②动能定理虽然是在物体受恒力作用，沿直线做匀加速直线运动的情况下推导出来的，但是对于外力是变力或物体做曲线运动，动能定理都成立，要对动能定理适用条件 （不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立 ）有清楚的认识。③动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法。 功的计算公式w=Fscosa只能求恒力做的功，不能求变力的功，而由于动能定理提供了一个物体的动能变化△ &与合外力对物体所做功具有等量代换关系，因此已知（或求出）物体的动能变化^ 就可以间接求得变力做功。④它描述了力作用一段位移（空间积累）的效果一一产生动能变化。⑤应用动能定理解题的优点：动能定理对应的是一个过程，它只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程中合外力的功，无需注意其中运动状态变化的细节，且涉及的功和能均为标量无方向性，计算十分方便，因而当遇到不涉及加速度和时间而涉及力、位移、质量、速度、功和动能等物理量大小的力学问题时，优先考虑用动能定理。用动能定理求解一般比用牛顿第二定律和运动学公式求解来得简便， 甚至还能解决牛顿定律和运动学公式难以解决的问题，动能定理解题优于动力学方法，是解决力学问题的重要方法。【例三】关于功和物体动能变化的关系，不正确的是 （）A.只要有动力对物体做功，物体的动能就增加。B.只要物体克服阻力做功，它的动能就减少。C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差。D.动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化。【例四】如图所示，汽车在拱型桥上由 A匀速率地运动到B,以下说法正确的是（）A.牵引力与摩擦力做的功相等。B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功。C.合外力对汽车不做功。D.重力做功的功率保持不变。四、应用动能定理解题的一般步骤（1）恰当选取研究对象。（2）对研究对象进行受力分析，画出受力图。

(3)分析研究对象的运动过程，确定初、末状态。(4)求出从初状态到末状态的过程中各力对研究列象所做的合功。(5)计算研究对象从初状态到末状态的动能增量。(6)建立动能定理方程、解方程、作必要的讨论。【例五】质量m=50kg的物体，原来的速度vi=2n)Zs,受到一个与运动方向相同的力 F=4N的作用,发生的位移s=2m,物体的末动能是多大？课堂训练:【例六】质量是2g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是5cm的木板,的速度是100m/s.子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是多大。课堂训练:.改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？a.质量不变，速度增大到原来的 2倍,b.速度不变，质量增大到原来的2倍,c.质量减半，速度增大到原来的b.速度不变，质量增大到原来的2倍,c.质量减半，速度增大到原来的4倍,d.速度减半，质量增大到原来的4倍,2.有一个物体甲的质量为 2.有一个物体甲的质量为 m,速度为v,动能为&。另一个物体乙的质量为m,速度为-v,动能为Ek',那么()=EkD.Ek'vEkA.E=EkD.Ek'vEk.求把一辆汽车的速度从 10km/h加快到20km/h,和把这辆汽车从50km/h加快到60km/h合外力所做功的比值是多少？.质量为m的列车，以额定功率p在动摩擦因数为科的水平路面上匀速运动，问列车关闭油门后还能滑行多远？课后作业：一质量为2千克的滑块，以4米/秒的初速在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为在这段时间里水平力做的功为()4米/秒，则块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为在这段时间里水平力做的功为()A.0B.8焦C.16焦D.32焦一人用力踢质量为1千克的皮球，使球由静止以 10米/秒的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是200牛，球在水平方向运动了20米停止。那么人对球所做的功为 （）A.500焦B.50焦C.200焦D.4000焦如图所示，一个质量为m的物体从某一高度自由落下， 恰好落在直立于地面的轻质弹簧上。物体在A处开始接触弹簧，到B处弹簧被压缩到最短，并又将物体弹回。若弹簧始终处于弹性形变范围内，下列说法中正确的有（ ）A.物体由A到B的过程中，动能逐渐减小。B.物体由A到B的过程中，动能先增大后减小。C.物体由B到A的过程中，动能逐渐增大。D.物体由B到A的过程中，动能先增大后减小。甲乙两个滑块，以相同的初动能在同一水平面上滑行，若甲的质量大于乙的质量，两滑块与水平面间的滑动摩擦系数相同，最后当它们都静止时，滑行的距离（ ）A.相等B.甲大C.乙大D.无法比较质点在恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，则质点的动能是（）.A.与它的位移成正比。 B.与它的位移平方成正比。C.与它的运动时间成正比。 D.与它的运动时间的平方成正比。在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动， 当速度达到Vm后立即飞卜关闭发动机直到停止，v-t图像如图所示。设汽车的牵引力为 F,摩擦r力为f,全过程中牵引力做功W,克服摩擦力做功W,则（）TOC\o"1-5"\h\zA.F:f=1:3B.F:f=4:1C.W:W2=1:1D.W:W=l:3 ~「&一条长为L,质量为m的匀质软绳平放在水平桌面上，在缓慢提起全绳的过程中，若提拉前一半所做的功为W,提拉后一半所做的功为W,则W:W2等于（ ）A.1:1B.1:2C,1:3D.1:4质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为 R的圆 0T周运动，运动过程中小球受到阻力作用。 设某一时刻小球通过轨道最 rf।底点，此时绳子的张力为7mg此后小球继续作圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（A.1/4mgRB.1/3mgRC.1/2mgRD.mgR质量为m的滑块，由仰角。=30。的斜面底端A点沿斜面上滑，如图所示，已知滑块在斜面底时初速度 v0=4m/s,滑块与接触面的动摩擦因数均为0.2,且斜面足够长，求滑块最后静止时的位置。3/4,则子弹穿过木板时克一粒子弹以速度V03/4,则子弹穿过木板时克一个物体从斜面上高h向处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为 s,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的摩擦因数相同，求摩擦因数科。12.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳 12.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳 PQ提