第一篇:10180902动能_动能定理教案DIY
动能 动能定理
一.教学目标
1.知识目标
(1)理解什么是动能;(2)知道动能公式Ek12mv,会用动能公式进行计算; 2(3)理解动能定理及其推导过程,会用动能定理分析、解答有关问题。2.能力目标
(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,培养学生分析问题的能力。3.情感目标
培养学生对科学研究的兴趣
二.重点难点
重点:本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点:动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。
三.教具
投影仪与幻灯片若干。多媒体教学演示课件
四.教学过程
一.引入新课
在过去的战争中,弓箭是最有杀伤力的远程武器。而现在,手枪是威力巨大的武器。弓箭和子弹哪个更有穿透力?
播放视频《子弹弓箭大PK》。视频的结果是弓箭穿透,而子弹没有。二.内容组织 下面是一些数据:
子弹:m=10g,v=300m/s 弓箭:M=20g,V=60m/s 大家根据下面的学习计算子弹和弓箭的动能,看一看,谁的动能大。让学生阅读教材回答:
(1)什么是动能?它与哪些因素有关?(可请学生举例回答,然后总结作如下板书)物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
举例:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能就越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。
动能跟什么有关?怎么计算动能呢?阅读教材,回答。(2)动能公式
动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面研究一个运动物体的动能是多少?
如图:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v,这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?
v212mv 外力做功W=Fs=ma×
2a2由于外力做功使物体得到动能,所以动能与质量和速度的定量关系:
用Ek表示动能,则计算动能的公式为:Ek它的速度平方的乘积的一半。
由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
12mv就是物体获得的动能,这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2学生计算得到:Ek子弹=450J,Ek弓箭=360J。
那么问题来了,为什么子弹的动能大,却没有穿过沙桶,而弓箭动能小却穿过了呢? 阅读教材学习,回答问题。(3)动能定理 ①动能定理的推导
将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
外力F做功:W1=Fs 摩擦力f做功:W2=-fs 外力做的总功为:
2v2v121212W总=Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek
2a22可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f与物体运动反向,它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化。
问:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书:
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。
用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为:W总=Ek2Ek1Ek
②对动能定理的理解
动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即通过举例及分析加深对它的理解。
a.对外力对物体做的总功的理解
有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+„=F1·s+F2·s+„=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。
b.对该定理标量性的认识 因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
c.对定理中“增加”一词的理解
由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为未态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。
d.对状态与过程关系的理解
功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
现在我们可以解释这一现象了。虽然子弹的动能大,但是子弹在进入沙桶后受到的阻力也大。那么根据下面数据计算:
(4)例题讲解或讨论
例1.已知在视频中子弹受到的阻力位900N,弓箭受到的阻力是400N,那么分别求出子弹前进的距离和弓箭前进的距离。
W总=Fs1212mv2mv1Ek2Ek1 22计算得到:L子弹=0.5m,L弓箭=0.9m。得到结论与视频中一致。
例2.在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒,若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?
此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下:
设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有: -fs1=Ek2-Ek1,即-f·4=-fs2=0-Ek2,即-fs2=-
2m(4-6)212
m4 2二式联立可得:s2=3.2米,即木块还可滑行3.2米。
此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。
通过以上例题总结一下动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程。
(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
W总=Ek2Ek1
(4)求解方程、分析结果 三.课堂小结
1.对动能概念和计算公式再次重复强调。
2.对动能定理的内容,应用步骤,适用问题类型做必要总结。
3.通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。
课后作业:质量检测A卷
解释一下为什么高速公路需要安全减速带?查资料。
第二篇:动能 动能定理教案
第四节
动能 动能定理
一.教学目标
1.知识目标
(1)理解什么是动能;(2)知道动能公式Ek12mv,会用动能公式进行计算; 2(3)理解动能定理及其推导过程,会用动能定理分析、解答有关问题。2.能力目标
(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,培养学生分析问题的能力。3.情感目标
培养学生对科学研究的兴趣
二.重点难点
重点:本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点:动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。
三.教具
投影仪与幻灯片若干。多媒体教学演示课件
四.教学过程
1.引入新课
初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解,在学习了功的概念及功和能的关系之后,我们再进一步对动能进行研究,定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。
2.内容组织
(1)什么是动能?它与哪些因素有关?(可请学生举例回答,然后总结作如下板书)物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
举例:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能就越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。
(2)动能公式
动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面研究一个运动物体的动能是多少?
如图:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v,这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?
v212mv 外力做功W=Fs=ma×
2a2由于外力做功使物体得到动能,所以动能与质量和速度的定量关系:
用Ek表示动能,则计算动能的公式为:Ek它的速度平方的乘积的一半。
由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。
试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)① 物体甲的速度是乙的两倍;
② 物体甲向北运动,乙向南运动; ③ 物体甲做直线运动,乙做曲线运动;
④ 物体甲的质量是乙的一半。
总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
(3)动能定理
12mv就是物体获得的动能,这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2①动能定理的推导
将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
外力F做功:W1=Fs 摩擦力f做功:W2=-fs 外力做的总功为:
2v2v121212W总=Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek
2a22可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f与物体运动反向,它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化。
问:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书:
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。
用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为:W总=Ek2Ek1Ek
②对动能定理的理解
动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即通过举例及分析加深对它的理解。
a.对外力对物体做的总功的理解
有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+„=F1·s+F2·s+„=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。
b.对该定理标量性的认识
因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
c.对定理中“增加”一词的理解 由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为未态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。
d.对状态与过程关系的理解
功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
(4)例题讲解或讨论
主要针对本节重点难点——动能定理,适当举例,加深学生对该定理的理解,提高应用能力。
例1.一物体做变速运动时,下列说法正确的是()A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零
此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子,很容易得到正确答案B、D。
例2.在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒,若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?
此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下:
设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有: -fs1=Ek2-Ek1,即-f·4=-fs2=0-Ek2,即-fs2=-
2m(4-6)212
m4 2二式联立可得:s2=3.2米,即木块还可滑行3.2米。
此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。
例3.如图,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处,若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大?
可先让学生用牛顿定律考虑,遇到困难后,再指导使用动能定理。
A到B过程中,物体受水平恒力F,支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs,0和-mg(h2-hl),所以动能定理写为:
122m(vBvA)2m122(vBvA)〕解得
s〔g(h2h1)
F2Fs-mg(h2-h1)=从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。
通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程。
(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
W总=Ek2Ek1
(4)求解方程、分析结果 我们用上述步骤再分析一道例题。
例4.如图所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等,A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量和摩擦,求B下降1米时的速度大小。
让学生自由选择研究对象,那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象,而有了则将A、B看成一个整体来分析,分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程:
解法一:对A使用动能定理 Ts-mgs·sin30°-fs=
2mv 2对B使用动能定理(mg—T)s =三式联立解得:v=1.4米/秒
mv
且f =0.3mg 2解法二:将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样),此时拉力T为内力,求外力做功时不计,则动能定理写为:
mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg 解得:v=1.4米/秒
可见,结论是一致的,而方法二中受力体的选择使解题过程简化,因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。
3.课堂小结
1.对动能概念和计算公式再次重复强调。
2.对动能定理的内容,应用步骤,适用问题类型做必要总结。
3.通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。
(北大附中
田大同)
·2mv 2
第三篇:§7.7 动能 动能定理教案
§7.7 动能 动能定理
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解什么是动能;
2、知道动能公式Ek12mv,会用动能公式进行计算;
23、理解动能定理及其推导过程,会用动能定理分析、解答有关问题。
(二)过程与方法
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,培养学生分析问题的能力。
(三)情感目标
培养学生对科学研究的兴趣
二、重点难点
重点:本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。难点:动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。
三、教具
投影仪与幻灯片若干。多媒体教学演示课件
四、教学过程 1.引入新课
初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解,在学习了功的概念及功和能的关系之后,我们再进一步对动能进行研究,定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。2.内容组织
(1)什么是动能?它与哪些因素有关?(可请学生举例回答,然后总结作如下板书)物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
举例:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能就越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。
(2)动能公式
动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面研究一个运动物体的动能是多少?
如图:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v,这个过程中外力做功多少?
第1页
共5页
物体获得了多少动能?
v212mv 外力做功W=Fs=ma×
2a2由于外力做功使物体得到动能,所以动能与质量和速度的定量关系:
用Ek表示动能,则计算动能的公式为:Ek12mv就是物体获得的动能,这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2它的速度平方的乘积的一半。
由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)① 物体甲的速度是乙的两倍; ② 物体甲向北运动,乙向南运动; ③ 物体甲做直线运动,乙做曲线运动; ④ 物体甲的质量是乙的一半。
总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
(3)动能定理 ①动能定理的推导
将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?
外力F做功:W1=Fs 摩擦力f做功:W2=-fs 外力做的总功为:
2v2v121212W总=Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek
2a22可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f与物体运动反向,它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化。
问:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书:
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。
用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为:W总=Ek2Ek1Ek
②对动能定理的理解
动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即通过举例及分析加深对它的理解。
第2页
共5页
a.对外力对物体做的总功的理解
有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+„=F1·s+F2·s+„=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功。
b.对该定理标量性的认识 因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。
c.对定理中“增加”一词的理解
由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因而定理中“增加”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为未态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。
d.对状态与过程关系的理解
功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
(4)例题讲解或讨论
主要针对本节重点难点——动能定理,适当举例,加深学生对该定理的理解,提高应用能力。
例1.一物体做变速运动时,下列说法正确的是()A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零
C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零
此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子,很容易得到正确答案B、D。
例2.在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒,若木板槽粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远?
此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下:
设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有:
-fs1=Ek2-Ek1,即-f·4=-fs2=0-Ek2,即-fs2=-
1m(42-62)21
2m4 2二式联立可得:s2=3.2米,即木块还可滑行3.2米。
此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。
例3.如图,在水平恒力F作用下,物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处,若在A处的速度为vA,B处速度为vB,则AB的水平距离为多大?
第3页
共5页
可先让学生用牛顿定律考虑,遇到困难后,再指导使用动能定理。
A到B过程中,物体受水平恒力F,支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs,0和-mg(h2-hl),所以动能定理写为:
122m(vBvA)2m122(vBvA)〕解得 s〔g(h2h1)
F2Fs-mg(h2-h1)=从此例可以看出,以我们现在的知识水平,牛顿定律无能为力的问题,动能定理可以很方便地解决,其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。
通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程。
(2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
W总=Ek2Ek1
(4)求解方程、分析结果
我们用上述步骤再分析一道例题。
例4.如图所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等,A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量和摩擦,求B下降1米时的速度大小。
让学生自由选择研究对象,那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象,而有了则将A、B看成一个整体来分析,分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程:
解法一:对A使用动能定理 Ts-mgs·sin30°-fs=对B使用动能定理(mg—T)s =
2mv 212
mv 且f =0.3mg 2三式联立解得:v=1.4米/秒
解法二:将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样),此时拉力T为内力,求外力做功时不计,则动能定理写为:
mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg
2·2mv 2第4页
共5页
解得:v=1.4米/秒
可见,结论是一致的,而方法二中受力体的选择使解题过程简化,因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。
3.课堂小结
1.对动能概念和计算公式再次重复强调。
2.对动能定理的内容,应用步骤,适用问题类型做必要总结。
3.通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。
五、板书设计
§7.2 动能 动能定理
1、动能计算式:Ek12mv
22、动能定理表示为:W总=Ek2Ek1Ek
外力对物体所做的总功等于物体动能的增加,这个结论叫动能定理。用W总表示外力对物体做的总功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能。
六、教学后记
第5页
共5页
第四篇:动能 动能定理学案
【使用时间】 第12周 第 1 课时
【编制人】狄香珑 【审核】薛丽霞
【编号】1042113
【主题】 第七章 第7节 动能和动能定理
2012.5.5 【情景创设】
同学们已经知道,物体由于运动而具有动能。动能到底与哪些因素有关呢?动能表达式如何呢?动能的变化又对应什么力做功呢?那么这节内容就会帮助大家解决这些问题!
【问题设计】
1、动能的定义?表达式?单位?矢量还是标量?动能为什么具有瞬时性和相对性?
2、动能定理的推导过程?动能定理如何表述?表达式如何书写?
3、动能定理的物理意义是什么?W表示什么力做的功?这个力做功有哪些计算方法?
4、动能的变化是1状态的动能减去2状态的动能吗?不是,为什么?与我们前面学习的重力势能的变化与重力做功有什么不同?
5、动能定理的适用范围是什么?仅适用于恒力、直线吗?
6、例题1中已知哪些量?待求哪些量?通过例题1的学习,自己总结应用动能定理解题的一般思路?
7、通过例题1的学习发现应用动能定理解题的优点是什么?并练习例题2.【达标检测】
1、关于动能的概念,下面说法正确的是()
A.物体由于运功而具有的能叫做动能
B.运动物体具有的能叫动能
C.运动物体的质量越大,其动能一定越大
D.速度较大的物体,具有的动能一定较大
2、把一辆汽车的速度从10km/h加速到20km/h,或者从50km/h加速到60km/h,哪种情况做的功比较多?通过计算说明。
3、质量是2g的子弹,以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板,射穿后的速度是100m/s。子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大?
4、现在应用动能定理解决必修一我们曾经应用牛顿运动定律解答过的一道题目:民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可以沿斜面滑行到地上。若机舱口下沿距地面3.2m,气囊所构成的斜面长度为5.5m,一个质量60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N,人滑至气囊底端时速度有多大?
5、如图所示,一半径为R的光滑圆弧轨道与水平面相切,一小球与圆弧轨道的底端相距为x,现给小球一初速度,它恰能通过圆弧轨道的最高点,已知小球与水平面的动摩擦因数为,求小球初速度大小。
【学习反思】
第五篇:7.7动能和动能定理教案
7.7动能和动能定理
主备人: 审核人:
授课时间: 考纲要求:二级 教学目标】
1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式。
3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。【教学重点、难点】 对动能定理的理解和应用。【教学过程】
一、导入新课
导入:通过上节课的探究,我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系,那么物体的动能应该怎样表达?力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢?这节课我们就来研究这些问题。
二、新课教学
1、动能表达式
我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?
学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。
在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。
设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。
推导过程:
问题:教材上说“mv2”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样
21说?
分析:因为这个量在过程终了与过程开始时的差,正好等于力对物体做的功,所以“mv2就是我们要找的动能表达式,即
21质量为m的物体,以速度v运动时的动能为 Ek12mv2
问题:动能是矢量还是标量?国际单位制中,动能的单位是什么?
分析:动能是标量,单位与功相同,国籍单位制中都为焦耳
2、动能定理
动能定理的表达式:
有了动能的表达式后,前面我们推出的W就可以写成 WEk2Ek1
其中Ek2表示一个过程的末动能mv22,Ek1表示一个过程的初动能mv12。
221112mv2212mv12,上式表明,力在一个过程中对物体所作的功,等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论,叫做动能定理。
问题:如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么意义?
分析:(1)定理中力所做的功W,是指物体合外力的功,它等于各个力做功的代数和。
(2)若合外力方向与物体运动方向相同时,合外力对物体做正功,W>0,则物体动能增加。
(3)若合外力方向与物体运动方向相反时,合外力对物体做负功,W<0,则物体动能减少。
问题:动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况,该怎样理解?
分析:(1)动能定理,我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。当物体受变力作用,或做曲线运动时,仍可以用分割求和的方法得到动能定理。故对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速;直线运动、曲线运动等都能运用。
(2)若物体的运动由几个过程组成,而又不需要研究过程的中间状态时,可把多个过程看成一个全过程研究,但功应该为各个阶段合力做功的代数和
3、例题
作业:课后问题与练习。课后回忆: