2024-2025学年高中物理第四章机械能和能源第2节动能势能教案3粤教版必修2

PAGE5-其次节动能、势能（一）教学目标:学问与技能1、了解功是能量变更的量度2、知道动能的定义式，动能是标量，会依据动能的定义式来计算运动物体的动能。过程与方法用所学功的概念推导动能与质量、速度的等量关系，亲身感受学问的建立过程。情感、看法与价值观渗透从对生活中有关物理现象的视察，得到物理结论的方法，激发和培育学生探究自然规律的爱好．教学重点、难点：教学重点功是能量转化的量度及通过力做功来推导动能EK、质量m、速度V三者之间的定量关系。教学难点动能表达式推导过程以及动能与速度方向无关的理解。教学方法：探究、讲授、探讨、练习教学手段：多媒体协助教学课型：新授课（1课时）教学活动：【一】引入：1、小视频观看：水滴掉落在花瓣上的画面师：水滴的作用，让花瓣抖动起来，甚至可以将石头滴穿。（展示图片：水滴石穿）师：小小水滴，为什么会有那么大的能量？生：因为有重力对它做功，让它有了能量，长时间的作用，才能滴穿石头。【二】复习：2、力做功，功的计算：W=FS∙COSα（α是F与S方向的夹角），单位为焦耳（J）。功有正负，当00≤α＜900时，W>0，F做正功；当α=900，F不做功当900＜α≤1800时，W＜0，F做负功。师：刚才说因重力做功，让水滴拥有了能量。大家相识的能有哪些？生：太阳能、水能、风能、电能、化学能、动能、势能……【师：本节课重点学习：动能。同时板书课题：4.2动能势能（一）】（展示图片：转动的风车、流淌的水、水力发电模拟动画图）分析：风通过对风车做功，使风车转动，从而将风能转化为电能；水从高处落下来，势能转化为动能，然后通过对水轮机做功，使水能转化为电能……师：各种形式的能，可以什么样的方式来实现相互转化？生：通过做功。师：那么，功和能有什么关系？、【三】新课：一、功和能的关系能的定义：一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。（P课本68页）（学生齐读概念）能量的表示符号：E各种形式的能：风能、太阳能、化学能、水能、核能、机械能……功和能的关系做功的过程就是能量转化和传递的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。【关系表达式：W=ΔE，由此确定了能量的单位：焦耳（J）】功是能量转化的量度；能量是做功实力的体现。师：如何理解这个“功是能量转化的量度；能量是做功实力的体现。”呢？下面我举一个例子：水缸里装有水，我们想要将它装到水桶中，就须要用到杯子或者勺子去将水勺出来。那么，这里“水缸装有的水”和“水桶里装有的水”，相当于能量，能量可以多，也可以少，可相互转移；而用杯子或勺子勺水的过程相当于做功，只要有做功，水缸和水桶里的水就会发生转移，即能量发生转化的过程；而用勺子或用杯子勺水的区分在于勺水的快或慢，即能量转移的多或少。【课堂练习】1.有关功和能，下列说法正确的是（）A.力对物体做了多少功，物体就具有多少能B.物体具有多少能，就确定能做多少功C.物体做了多少功，就有多少能量消逝D.能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少【答案】D。考查“能是状态量，功是过程量。”关于功和能，下列说法正确的是：A：一个物体能够做功，它就确定具有能量。B：光滑水平面上做匀速运动的冰块，没有对其它物体做功，因此它没有能量。C：物体具有的机械能越大，做功就越多。D：物体做功越多，具有的机械能就越大。【答案】A。考查“物体对外做功本事越强，能量就越大。”引入：能量的转换须要通过做功来实现。那么前面我们说，能有各种形式的能，而这一节课，我们重点学习“动能”。【四】新课：二、动能回顾一下，初中阶段所学到的关于动能的学问，对动能是怎么定义的呢？定义：物体由于运动而具有的能量。表示符号：EK单位：焦耳（J）【探讨与沟通】：动能的大小受什么因素影响呢？（或者：影响动能大小的因素有哪些？）师：你们谁能干脆用手来接住迎面高速飞来的乒乓球？或者用手接住迎面以同样高速飞来的铅球？生：乒乓球牵强可以平安接住，但铅球就不行以。师：为什么不行以？它们速度相同哦。生：乒乓球要比铅球轻许多！师：那试想一下，同样大小的子弹，从手枪里射向苹果，和用手干脆将子弹扔向苹果比较，哪种杀伤力大？缘由是什么？生：确定是从手枪上射出的子弹对苹果的杀伤力大！因为子弹从枪口射出时速度特别大！【动图：子弹打穿苹果】【结论】物体的质量越大，速度越大，动能就越大。师：那动能EK和质量m、速度V的详细关系是如何？能够用我们前面所说的功和能的关系推导出EK、m、V三者之间的定量关系么？用功能关系推导出动能与质量、速度的定量关系：情景假设：如图所示，质量为m、初速度为V的物体，在水平桌面上运动，因受摩擦阻力f的作用，运动一段位移S后静止下来。【共同分析】以物体为探讨对象，对物体进行受力分析，可知物体受到各力的合力大小为f，使物体做匀减速直线运动。即物体具备有初动能，但因为运动过程中，有摩擦力对物体做负功，动能将转化为热能（摩擦生热），使得动能减小为0。那么，整个过程所转化的能是多少？可以由Wf的大小来确定。【学生推导--共同总结】确定EK、m、V三者之间的定量关系Ek＝eq\f(1,2)mv2课堂练习：（目的：加深对动能大小表达式的理解）练习（1）：设向东方向为正方向。某同学质量60kg,当他以5m/s的速度经过教室门口时，其动能为多少？变：假如该同学以—5m/s的速度经过教室门口时，其动能是多少？【学生考虑--学生解题的板书--老师点评】动能大小只取决于物体的质量和速度大小，与速度方向无关，是标量。物体动能相同时，速度不确定相同。练习（2）：一物体在做匀加速直线运动，质量m=10kg,测得t1时刻速度为V1=2m/s，t2时刻速度为V2=6m/s，则t1和t2时刻的动能分别为多少？【学生探讨--练习--提问--老师点评】动能是状态量。物体的运动状态确定，动能就有确定值。小结：动能是标量，只有大小没有方向；动能大小始终大于或者等于零，没有负值；动能是相对量，因为速度的大小与参考系的选择有关，所以对不同的参考系物体具有不同动能，通常选地面为参考系。课堂巩固练习练习（3）：(双选)关于动能，下列说法中正确的是()A．公式Ek＝eq\f(1,2)mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度B．动能的大小由物体的质量和速率确定，与物体运动的方向无关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等但方向不同D．物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动，其动能不同练习（4）：下列关于动能的说法正确的是：（）A.物体做匀变速运动，某时刻速度为,则物体在全过程中的动能都是B.物体的质量越大，速度越大，动能越大；C.知道物体的动能和质量，就可以求出物体的速度；D.运动的物体所具有的能就是动能【五】课堂小结：（一）功能关系：功是能量转化的量度做了多少功，就有多少能量发生转化（二）动能：Ek＝eq\f(1,2)mv2单位:焦耳(J);标量,无负值；状态量；有相对性，须要选定参考系，一般以地面为参考。【六】课后作业练习5.变更汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变更，在下列状况下，汽车的动能各是原来的几倍。A、质量不变，速度增大为原来的2倍；B、速度不变，质量增大为原来的2倍；C、质量减半，速