优质课动能和动能定理教案.doc

动能和动能定理 一、教学目标教学重点1．动能 动能定理的理解和应用。 三、教学难点课时安排 课时1．介绍实验装置：如图1，所示。让小球A从光滑的导轨上滑下，与物块B相碰，推动木块做功。 2．演示并观察现象， ①让同一小球从不同的高度滑下，可以看到：高度大时 滑块把物块推得远，对木块做的功多。 ②让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把物块推得远，对木块做的功多。 学生观察实验填写表格： 高度h 前进的位移s 做功的本领 动能 质量m相同 大 大 大 大 小 小 小 小 质量m 前进的位移s 做功的本领 动能 高度h相同 大 大 大 大 小 小 小 小 3．通过实验定性分析得到： 教师引导学生得出结论：质量越大、 速度越大，物体的动能就越大 那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢? 通过大量精确的实验，人们发现：一个质量为m，速度为v的物体，它的动能等于物体的质量与速度二次方乘积的一半。用Ek表示动能，则有 4、讲述动能的有关问题：（板书） ①动能的表达式 ②动能是标量，无方向，求和只需用代数相加减 ③动能的单位：焦（J） 5、例题分析 【例题1】 一个质量为60 kg的人以10 m/s的速度奔跑；一颗质量为0.010 kg的子弹以800 m/s的速度射出；人和子弹相比，哪一个的动能大？ 解：根据动能的定义式，人的动能是 子弹的动能是 通过比较可知，子弹比人的动能大。 6、小试身手 ①我国1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，速度为 7.2km/s，它的动能是多少？ J＝4.48×109J ②课本第74页“练习”第1题 （三）．动能定理 通过以前的学习我们知道，功是能量转化的量度，也就是说有力对物体做功物体的能量就会发生变化，如果一个质量为m，初速度为v1的物体，受到外力F的作用，并在力的方向上产生了一个位移s，而物体的末速度变为v2。从功和能的角度看此过程，外力对物体做了功W，物体的动能发生了变化。它们之间的关系为 1．若用Ek来表示物体的动能，那么上面的表达式可以改写为：W＝Ek2－Ek1 2．教师介绍上式中各个字母所表示的物理量：合力对物体所做的功；物体的末动能；物体的初动能。 3．用语言把上式表达式叙述出来。 力在一个过程中对物体所做的功，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。 4．动能定理的应用 动能定理既适合于任何情况下的做功情况，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 因此，在解决一些实际的问题时，它得到了广泛的应用。 5．应用动能定理解题步骤 ①确定研究对象及运动过程 ②受力分析，并确定各个力所做的功 ③明确初、末状态的动能 ④列方程求解，对结果进行必要的讨论说明 【例题2】 汽车的制动性能，是衡量汽车性能的重要指标。在一次汽车制动性能的测试中，司机踩下刹车，使汽车在阻力作用下逐渐停止运动。下表中记录的是汽车在不同速度行驶时，制动后所经过的距离。 汽车速率v/（km/h） 制动距离s/m 10 1 20 4 40 16 60 ? 请根据表中的数据，分析以下问题： 1．为什么汽车的速率越大，制动的距离也越大？ 2．让汽车载上3名乘客，再做同样的测试，结果发现制动距离加长了。试分析原因。 3．设汽车在以60 km/h的匀速率行驶的时候（没有乘客）制动，在表中填上制动距离的近似值。试说明你分析的依据和过程。 解：1．以汽车为研究对象。在制动过程中，刹车产生的阻力对汽车做负功，汽车制动后的末速度是零。假设汽车制动时的阻力不变，由动能定理可知： 汽车制动前的速率越大，初动能就越大，制动时阻力做的负功也越多，因而制动过程中经过的距离也越长。 2．载上3名乘客的汽车，质量增加了，在速率相同的情况下，初动能也增加了。假设汽车制动时的阻力不变，由动能定理可知，制动距离也会随着增加。 3．由于不知道汽车的质量及其制动过程中的阻力大小，所以不能直接求解。但是我们通过分析动能定理和表中的数据发现，制动距离与汽车速率的平方成正比，因此可以得出当汽车速率为60 km/h时的制动距离是36 m。 （四）、【物理与生活】 当公路上行驶的车辆意外发生碰撞时，它们的损坏程度和事故的严重性跟碰撞前车辆的动能大小有关，而车辆的动能则取决于车辆的质量和速度的平方。因此在公路上，尤其是在高速公路上，都有限制车速的标志。货车、客车的质量较大，对它们速度大小的限制值要比轿车小一些。例如，高速公路对中、重型车辆和客车的车速限制一般是100 km/h，对轿车一般是120 km/h。 司机在开车时要时刻注意与前面的车辆保持一定的距离，防止发生追尾事故。要知道汽车速度提高1倍，制动距离要增加3倍。当你以50 km/h的速度行驶时，需要与前车保持大约50 m的制动距离；当你