公開課動能和動能定理教案.doc

7.7 動能和動能定理一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能： （1）知道動能的定義式，會用動能的定義式進(jìn)行計(jì)算。 （2）理解動能定理及其推倒過程，知道動能定理的適用范圍。 （3）利用動能定理解決實(shí)際問題。2.過程與方法： （1）運(yùn)用歸納推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達(dá)式。 （2）對比分析動力學(xué)知識解決問題與動能定理解決問題。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過動能定理的演繹推導(dǎo)感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。二、教學(xué)重點(diǎn)動能的概念三、教學(xué)難點(diǎn)對動能定理的理解和應(yīng)用四、教學(xué)過程1復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué) 重力勢能變化 重力做功（1）（功是能量變化的量度。）物體能量的變化往往跟力做功相關(guān)聯(lián)。 彈性勢能變化 彈力做功 動能變化 合外力做功 （2）從我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)知道，速度變化越大，動能變化越大即合外力對物體做功越多。 （3）通過上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論：合外力所做的功和速度的平方成正比。即V2本節(jié)課我們再沿另一條線索探索物體動能的表達(dá)式，如果兩者相互支持，我們就可以做出比較正確的結(jié)論。2影響動能的因素（1）根據(jù)動能的定義和日常生活經(jīng)驗(yàn)，我們知道速度是影響動能的一個(gè)重要因素的。（2）情景一，有一個(gè)小球以速度V迎面滾來 情景二，視頻中石球以速度V迎面滾來.速度相同的兩個(gè)球迎面向我們滾過來，面對不同的球體為何人會做出不同的反應(yīng)？這兩個(gè)球體都因?yàn)檫\(yùn)動而具有動能，那么它們的動能是否相同？因?yàn)閮蓚€(gè)球具有的能量不一樣，因?yàn)檫\(yùn)動而具有的這種能量叫做動能。 結(jié)論：石球的的動能很巨大，物體的質(zhì)量也是影響動能大小的一個(gè)重要因素。3. 問題情景：在光滑水平面上有一物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移L,速度由v1增加到v2，如圖所示.mmFv1aaFv2L提出問題：（1） 物體受到的合外力是：F合=（2）合外力對物體所做的功是:W=FL（3）物體的初速度、末速度、位移之間有: =2aL(4) 結(jié)合上述三式你能綜合推導(dǎo)得到什么樣的式子？推導(dǎo)：這個(gè)過程中，力F所做的功為W=FL根據(jù)牛頓第二定律F=ma而=2aL,即L=把F、L的表達(dá)式代入W=FL,可得F做的功W=W= 結(jié)論：mv2是一個(gè)具有特殊意義的物理量，表現(xiàn)在：1. 這個(gè)式子中包含了影響動能的兩個(gè)因素:m和v2. 這個(gè)過程終了與開始的差，正好等于力對物體做的功3. 這個(gè)量涵蓋了我們上節(jié)課探究得到的結(jié)論V2 4根據(jù)這段時(shí)間一系列的探究：質(zhì)量為m的物體，以速度v運(yùn)動時(shí)的動能為Ek=mv2總結(jié)：（1）物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半（2）動能的標(biāo)矢性：標(biāo)量，沒有正負(fù)（3）動能的單位：焦（J）5練習(xí)ACDB（）如圖所示有一個(gè)質(zhì)量為kg的小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動，速度v=3ms。求小球在、C、D四個(gè)位置的動能大小。 思考：1. 速度變化了么2. 動能變化了么 （2）下面有關(guān)動能的說法正確的是（ ） A、物體只有做勻速運(yùn)動時(shí)，動能才不變 B、物體做平拋運(yùn)動時(shí)，水平方向速度不變，動能不變 C、物體做自由落體運(yùn)動時(shí)，重力做功，物體的動能增加 D、物體的動能變化是，速度不一定變化，速度變化時(shí)，動能一定變化6學(xué)生討論速度變化與動能變化的關(guān)系 結(jié)論：速度大小變化時(shí)，動能一定變化。速度方向變化，大小不變時(shí)，動能不變。動能變化時(shí)，速度一定變化（大小一定變，方向可能變）。或者速度變化動能一定變化，動能變化速度不一定變化。7對于W=，式子中Ek2表示這個(gè)過程中的末動能，Ek1表示這個(gè)過程中的初動能。 W合= W總=Ek2-Ek1=Ek 結(jié)論：這個(gè)關(guān)系表明，合外力在一個(gè)過程中對物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中的動能變化。這個(gè)結(jié)論叫做動能定理。 說明：（1）W為合力所做的功 （2）當(dāng)物體在便利作用下或者是做曲線運(yùn)動時(shí)，動能定理也同樣適用。證明方法如書P73頁第一段描述。8例題：一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量為m=5.0103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到.時(shí)，速度達(dá)到起飛速度。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的.倍。求飛機(jī)受到的牽引力。用動能定理解題的步驟：（1）明確研究對象和運(yùn)動過程（2）受力分析，確定各個(gè)力做的功（3）明確初末狀態(tài)的動能（4）列方程求解練習(xí)：一質(zhì)量為m、速度為 的汽車，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后在水平地面上滑行距離為L后停了下來。試求受到的阻力。 9.課堂小結(jié)：（1）影響動能的因素：速度和質(zhì)量（2）動能大小等于物體的質(zhì)量和速度平方的乘積的一半。（3）動能定理： 合外力所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動能的變化。（4）用動能定理解題的步驟：a明確研究對象和運(yùn)動過程b受力分析，確定各個(gè)力做的功c明確初末狀態(tài)的動能d列方程求解 10.作業(yè)一、仔細(xì)閱讀課文二、P74 1、2、3五、課外活動探究課題： 估測自行車受到的阻力目的： 自行車仍是我國主要的代步工具，根據(jù)動能定理估測自行車行駛過程中所受阻力，既加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的理解，又可以使學(xué)生形成學(xué)以致用的思想.方法： 騎自行車時(shí)，如果停止用力蹬腳蹬，設(shè)此時(shí)自行車的速度為v0，由于受到阻力f作用，自行車前進(jìn)一段距離l后將會停下來，根據(jù)動能定理，有-fl=0即阻力f=實(shí)驗(yàn)中需測出人停止用力后自行車前進(jìn)的距離l，自行車和人的總質(zhì)量m，以及初速度v0.初速度可以通過以下三種方法測得：1.在停止用力前，盡可能使自行車做勻速直線運(yùn)動，通過測量時(shí)間和