2024-2025学年新教材高中物理第八章3动能和动能定理2教案新人教版必修2

PAGE1-动能和动能定理科目物理课题动能和动能定理课时1课时教学目标与核心素养一．学问与技能1.知道动能的符号、单位和表达式，会依据动能的表达式计算运动物体的动能；2.能从牛顿其次定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的意义。二．过程与方法1.理解动能、动能定理及其表达式；2.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。情感看法与价值观1.能用动能定理说明生产、生活中的现象；2.领悟运用动能定理解题的优越性，培育学生会用动能定理处理单个物体的有关问题，理解其物理意义。教学重、难点教学重点：1.理解动能及其表达式；2.理解动能定理的表达式，求解力与位移。教学难点：1.理解影响动能改变的因素；2.理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤。教学打算课件演示教学过程老师活动学生活动设计意图导入新课：物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种状况下推力对物体做了功。你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量探讨动能有什么启发呢？【老师引导】大量实例说明，物体动能的改变和力对物体做的功亲密相关。因此，探讨物体的动能离不开对力做功的分析。这与上一节探讨重力势能的思路是一样的讲授新课：（1）动能的表达式【老师引导】动能定理的推导过程：质量为m的物体在光滑水平面上运动，在运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l。速度由增加到（如图）在这个过程中，恒力F做的功，依据牛顿其次定律，有再依据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有把的表达式代入中，可得F做的功【老师提问】假如拉力F与水平方向的夹角为θ斜向上,得到的结果与此相同吗？【老师总结】在物理学中就用这个量表示物体的动能，用符号表示。于是我们说质量为m的物体，以速度v运动时的动能是动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位之中都是焦耳，这是因为1kg（m/s）2=1N·m=1J【思索与探讨】2024年8月16日，我国胜利放射首颗量子科学试验卫星“墨子号”，它的质量为631kg，某时刻它的速度大小为7.6km/s，此时它的动能是多少？【小组探讨】解答：×631×（7.6×103）2J≈1.8×1010J【老师补充】对动能的深化理解1、动能具有相对性，参考系不同，速度就不同，所以动能也就不同。一般都以地面为参考系描述物体的动能。2、动能是状态量，是表征物体运动状态的物理量。物体的运动状态一旦确定，物体的动能就被确定了。3、物体的动能对应于某一时刻运动的能量，它仅与物体的质量和速度的大小有关，而与速度的方向无关。动能是标量，且恒为正值。4、由动能的表达式可知，动能的单位与功的单位相同，因为1kg（m/s）2=1N·m=1J5、动能的改变：动能只有正值，没有负值，但动能的改变却有正有负。“改变”是指末状态的物理量减去初状态的物理量。动能的改变量为正值，表示物体的动能增加了；动能的改变量为负值，表示物体的动能削减了。（2）动能定理【老师引导】在得到动能的表达式后，可以写成其中表示一个过程的末动能，表示这个过程的初动能。这表明，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改变。这个结论叫做动能定理。【老师补充引导】假如物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功W即为合力做的功，等于各个力做功的代数和。其中的W指物体所受全部力的总功，求解时不要忘了重力做功也包含在内。因为动能定理，适用于变力，做功和曲线运动的状况，所以在解决一些实际的力学问题时，它得到了广泛的应用。【思索与探讨】计算书中例题，理解动能定理【老师总结】动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能削减。【老师补充】动能定理的理解1、表达式的理解（1）动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他的力。（2）动能定理中的W是指全部作用在物体上的外力的合力做的功，而不是某一力做的功。W可以为正功，也可以为负功。（3）分别为初动能和末动能，可以大于也可以小于。2、两种关系（1）等值关系：某物体的动能改变量总等于合力对它做的功。合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能削减。（2）因果关系：合力对物体做功是引起物体动能改变的缘由，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量。3、探讨对象及过程（1）探讨对象:可以是单一物体，也可以是相对静止的系统。（2）探讨过程:既可以是运动中的某一段过程，也可以是运动的全过程。4、普遍性动能定理虽然可依据牛顿其次定律和匀变速直线运动的运动学公式推出，但动能定理本身既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程，既适用于直线运动的状况，也适用于曲线运动的状况。【课堂小结】1、在物理学中就用这个量表示物体的动能，用符号表示。于是我们说质量为m的物体，以速度v运动时的动能是动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位之中都是焦耳，这是因为1kg（m/s）2=1N·m=1J2、动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间。合力做正功时，物体的动能增加；合力做负功时，物体的动能削减。课堂练习：1、某同学在练习足球时,将足球朝竖直的墙壁踢出。假设足球的质量为m=0.5kg、足球与墙壁碰撞的瞬间速度大小为v=5m/s,假如以足球被踢出的速度方向为正,足球与墙壁碰后以等大的速度反弹。则(

)A.速度的改变量为-10m/s B.速度的改变量为10m/s

C.动能的改变量为25J 答案：AD2、关于物体所受合外力做功和动能改变的关系，下列说法正确的是（）A.假如物体所受合外力为零，则合外力对物体所做的功肯定为零B.假如合外力对物体所做的功为零，则合外力肯定为零C.物体在合外力作用下做变速运动，动能肯定发生改变D.假如合外力对物体所做的功不为零，则动能肯定改变答案：AD3、物体沿直线运动的关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W答案：CD4、如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时，与A点的竖直高度差为h，速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）

A.小球在B点动能小于mghB.由A到B小球重力势能削减C.由A到B小球克服弹力做功为mghD.小球到达位置时弹簧的弹性势能为答案：AD5、质量为10kg的物体，在变力F的作用下x轴作直线运动，力F随位移x的改变状况如图所示。物体在处x=0处速度为1m/s，假设物体只受力F的作用,则物体运动到x=16m处时，速度大小为 （）A. B.3m/sC.4m/s D.m/s答案：B6、如图所示,将质量为m的小球以初速度大小由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度大小为，设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变,则空气阻力的大小等于（）A. B.C. D.答案：D【课后作业】完成相关课后题学生视察图片思索探讨学生经过老师引导，体会动能的表达式引导学生思索动能的计算方法与单位正确的理解动能的性质与表达式理解动能定理的物理意义了解动能定理的解题步骤与简洁应用学生练习学生练习通过回顾上节学过的学问，激发学生的学习爱好，引出本节课题通过联系之前已知的学问，思索如何计算动能熬炼学生的计算实力理解动