动能定理教案.doc-肥西中学.docVIP

七、动能和动能定理 安徽肥西中学 周正保 一．重点：1.动能概念的理解； 2.动能定理及其应用。 二．难点：对动能定理的理解。 三．三维目标设计： 1．知识和技能： ⑴理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算； ⑵理解动能定理及其推导过程； ⑶知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 2．过程和方法： ⑴通过动能的概念的教学，体验实验与理论探索相结合的探究过程。 ⑵通过动能定理的推导过程的教学，培养学生演绎推理的能力。 ⑶通过动能定理应用，培养学生的分析能力和解决问题的能力。 3．情感、态度和价值观： 通过动能定理的应用，激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。 四．教学课时安排：两节课进行教学 五．教学过程： （一） 自主学习 1.物体由于运动而具有的能量称为动能，表达式为 ，动能是 量，是 量，单位与功的单位相同，在国际单位制中都是 。 2.两个质量为的物体，若速度相同，则两个物体的动能 ，若动能相等，两个物体的速度 。 3.力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 ，这个结论叫动能定理。表达式为 。式中为合外力对物体做的功，也可理解为各力对物体做功的 ，如果合外力做正功，物体的动能 ；合外力做负功，物体的动能 。 4.动能定理既适用于直线运动，也适用于 运动，既适用于恒力做功，也适用于 做功。且只需确定初、末状态而不必涉及过程细节，因而解题很方便。 （二）新课教学 1、动能表达式 提出问题：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？ 集体讨论：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。 目的：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。 展示问题：对照下面题目求出力对物体做功的表达式。 题目： 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。 要求学生独立完成推导。 教师订正后讲解。 功的表达式为： 提出问题，教材上说“”很可能是一个具有特殊意义的物理量，这个物理量就是今天讲的动能。 质量为m的物体，以速度v运动时的动能为 提出问题：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是多大？ 并计算卫星的动能。要求学生自己独立完成 目的：通过计算卫星的动能，增强学生的感性认识。同时让学生感受到动能这个概念在生活、科研中的实际应用。促进学生对物理学的学习兴趣。 2、动能定理 继续对上面的推导进行讨论： 有了动能的表达式后，前面我们推出的，就可以写成 其中表示一个过程的末动能，表示一个过程的初动能。 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。 提出问题：（1）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？结合生活实际，举例说明。 （2）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。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？ （3）．动能定理的含义 a.动能定理反映了合外力对物体做的功与物体动能的变化量之间的对应关系，是动能关系的具体体现．外力对物体做功的过程，正是其他形式的能与动能相互转化的过程．合外力做功的多少，量度了动能转化的多少．当合外力对物体做正功时，W＞0，则Ek2－Ek1＞0，即Ek2＞Ek1，物体动能增加，其他形式的能转化为动能；当合外力对物体做负功时，W＜0，则Ek2－Ek1＜0，即Ek2＜Ek1，物体动能减少，动能转化为其他形式的能. a.W总是所有外力对物体做的总功，这些力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量，即W总＝W1＋W2＋…(代数和)．或先将物体的外力进行合成，求出合外力F合后，再利用W总＝F合xcos α进行计算． b.因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关．中学物理中一般取地面为参考系． c.不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用的． d.动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理． e.做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达