甘肃煤炭工业学校物理教案：第四章 机械能03.docVIP

第四章 机械能 第三节：动能定理 教 学 课 题 §4-3 动能定理 第69页 课 的 类 型 新授课（50分钟） 教 学 对 象 一年级职业中专生 教学目的和要求 理解能、动能、动能定理的概念，掌握动能定理的计算 教 学 重 点 动能、动能定理 教 学 难 点 动能、动能定理 教 具 和 仪 器 序 号 教 学 过 程 （教 学 内 容） 说明（提醒） 一 （组织教学）能【6分钟】 从高处落下的物体能做功，高处的物体具有能。 流动的水，风具有能。叫机械能。 一块煤具有能。是化学能。 原子核内存在的能叫原子能。 如果物体具有做功的本领，我们就说物体具有能，或叫能量。 二 动能【12分钟】 物体由于运动而具有的能叫做动能。 讨论： 钉钉子时，铁锤的质量和速度与钉子钉入的深度的关系。 飞行的石子和子弹 水切割钢板 结论：运动物体的动能跟它的质量和速度有关。 运动物体在克服阻力做功时，速度减小，它的动能也减小。当它的速度减小到零时，它的动能也就减小到零。由此可知运动物体原有的动能，等于它在克服阻力的过程中速度一直减小到零时所做的功。（见图） 质量为m,速度为v的物体，受到阻力作用而减速前进，通过位移S后速度减小到零。在这个过程中，物体克服阻力做的功等于它原来具有的动能 为了简化问题，我们假设阻力f是一恒力，物体作匀减速 直线运动。因为物体的末速度为零，所以它的位移S跟速度v和加速度a有如下关系： 2aS=vt2-v2=-v2即 由牛顿第二定律知道，阻力 f=ma 。f对物体做的功W’，f和位移的大小S的乘积再乘以力和位移之间夹角的余弦。即： 所以，物体克服阻力做的功 物体克服阻力所能做的最大的功为，即质量为m，速度为v的物体原来具有的动能是。 所以，运动物体的动能，等于物体的质量和速度（速率）的二次方的乘积之半，常用字母Ek来表示动能，那么 由此可见，物体的动能由其质量的速率决定，与物体运动的方向无关。 动能是标量，单位与功的单位相同。在国际单位制中，动能的单位是焦耳（J）。 学生要理清楚这一实例间的关系 三 动能定理【10分钟】 如果物体在外力作用下运动时，外力对物体做功（正功或负功）则物体的速度就要发生变化，因而物体的动能也要发生变化。外力对物体做的功与物体动能变化之间有什么关系呢？ 如图所示，质量为m的物体，以初速度v1沿水平面向左运动， 在水平恒力F和f作用下，经过位移S后，速度为v2作用在物体上的合外力为F-f，它对物体做的功为 W=（F-f）S 物体在合外力作用下，速度由v1变为v2，由牛顿定律 F-f=ma和匀变速运动公式v22-v12=2aS，得 所以 W=Ek2-Ek1 这表明合外力对物体所做的功，等于物体动能的改变量。这一关系叫做动能定理。 由公可知：当合外力对物体做正功时，物体动能增加；反之，减少。 四 例题1【4分钟】 例题1为较简单，带学生一起看一看，比一比就可以了。 五 例题2【8分钟】质量为800千克的矿车，在水平牵引力F=1000N的作用下，前进50米时，其速度5米/秒增加到10米/秒，求矿车运动中阻力对它做的功及阻力的大小。 【解】 已知：矿车质量m=800kg，牵引力F=1000N，初速度v1=5m/s，末速度v2=10m/s 求：阻力f对矿车做的功Wf和阻力f的大小 由图可以看出，矿车所受重力G和支持力N在矿车运动中不做功，因牵引力F和阻力f的合力所做的功等于分力F和f所做功的代数和：W合=WF-Wf 由动能定理 因WF=FS，代入上式得 因Wf=fScos1800=-fS 所以 答：（略） 六 课堂小结和双边活动【8分钟】 讨论习题 4-2-1 4-2-2 七 布置作业【2分钟】 复习 §4-3 习题 4-3-1 4-3-2 4-3-3 八 板书设计 动能定理 序 号 编 制 教 案 说 明 说明（评述） ★ 序 号 实际操作感受和体会(课后分析) 说明（评述） ★ 2 S V2 V1 f F G N S V2 V1 f F