岳陽(yáng)市十四中朱晶晶教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1 使學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)能的概念，掌握動(dòng)能的計(jì)算式.2 結(jié)合教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索研究和科學(xué)思維能力的訓(xùn)練.3理解動(dòng)能定理的確切含義，應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題.1 運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式.2 理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問(wèn)題的方法.（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo)感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣. 教學(xué)重點(diǎn)：動(dòng)能定理及其應(yīng)用. 教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用. 教學(xué)安排：3 課時(shí) 教學(xué)過(guò)程：請(qǐng)大家看上面幾幅圖片：高速飛行的子彈可以打穿厚厚的蘋果，說(shuō)明飛行中的子彈具 有能量；掉落的隕石可以把地球表面

2、砸出一個(gè)大坑，這說(shuō)明隕石在運(yùn)動(dòng)中具有能量；行駛中的火車將汽車碾碎，這說(shuō)明行駛中的火車也具有能量。這一切都說(shuō)明，運(yùn)動(dòng)中的物體具有能量，這種能量稱為動(dòng)能。奇怪，小小的子彈為什么可以把厚厚的蘋果打穿呢？子彈的速度快！ 隕石為什么可以把地球撞出坑來(lái)呢？隕石的質(zhì)量大。那物體的動(dòng)能應(yīng)該與哪些因素有關(guān)呢？物體的速度和質(zhì)量。那動(dòng)能與它們有什么關(guān)系？其表達(dá)式又是怎樣的呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí) 本章第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理。如何才能得到動(dòng)能的表達(dá)式呢？下面請(qǐng)大家回顧一下我們以前是如何得到重力勢(shì)能和 彈性勢(shì)能的表達(dá)式的。我們通過(guò)探究重力做功，得到重力勢(shì)能的表達(dá)式；通過(guò)彈簧彈力做功 得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式。因?yàn)楣?duì)應(yīng)著能量的

3、變化?？磥?lái)，我們總是通過(guò)探究對(duì)應(yīng)的力做功 的情況，來(lái)探究某種能量的表達(dá)式的。那現(xiàn)象要探究動(dòng)能的表達(dá)式，我們應(yīng)該探討什么力做功呢？（學(xué)生猜動(dòng)力做功）是這樣嗎？下面我們看探究一：探究一：一質(zhì)量為m的物體在水平拉力 F的作用下，沿光滑的水平桌面向右滑，速度由V!增加到V2,試求此過(guò)程中，力 F所做的功。* Vik V2解：對(duì)物體的勻加速直線運(yùn)動(dòng)有2 22al 二v2V）其中F =ma 則有W =Fl1 212所以 Wmv2mvi2 2從探究一我們得到該過(guò)程中力 F所做的功為 W。那么你們能從中找到2 21 2動(dòng)能的表達(dá)式嗎？ 丄mv2你怎么知道這就是動(dòng)能的表達(dá)式呢？由上面的表達(dá)式可以知道，功21 2

4、對(duì)應(yīng)著一 mv的變化。21 2所以我們從上面的推導(dǎo)得到一種能量的表達(dá)式一mv2。它可以反映一個(gè)物體因?yàn)檫\(yùn)21 2動(dòng)而具有的能量，這種能量就是動(dòng)能。它用符號(hào)Ek mv表示，它的單位是21 2 1 kg m / s二kg m/s m = N m=J， Wmv2mv1這個(gè)表達(dá)式中左邊的功是標(biāo)2 2量，可見(jiàn)動(dòng)能也應(yīng)該是標(biāo)量。動(dòng)能的表達(dá)式告訴我們，只要知道了物體的質(zhì)量和速度，我們就可以知道它的動(dòng)能。下面我們就用動(dòng)能的表達(dá)式來(lái)嘗試求一下物體的動(dòng)能練習(xí)1：一質(zhì)量為1kg的小球，以5m/s的速度在光滑的水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，與豎 直墻壁碰撞后，以原速率反彈，若以彈回的速度方向?yàn)檎较颍笮∏蛟谂鲎?過(guò)程中，速度的

5、變化和動(dòng)能的變化解：=v =10m/s：Ek =0J大家做完這道題有什么感悟呢？物體的動(dòng)能與速度的方向無(wú)關(guān)。那么現(xiàn)在我們理解一1 2 1 2 、下動(dòng)能與功的關(guān)系的表達(dá)式：Wmv2mv1這里面v1代表研究過(guò)程的初速度，那么2 21mv12就是該過(guò)程初態(tài)的動(dòng)能；而 V2代表研究過(guò)程的末速度，那么 丄mv22就是該過(guò)程末態(tài)2 2的動(dòng)能。可見(jiàn)，動(dòng)能對(duì)應(yīng)的是某一時(shí)刻，是個(gè)狀態(tài)量。所以W =1 mv| - - mv12可以寫成W = E：2 - 。這意味著在探究一里，動(dòng)力 F的功2 2確實(shí)等于末動(dòng)能減初動(dòng)能，即動(dòng)能的變化。我們探究一做的是只有動(dòng)力沒(méi)有阻力的情況，如果有阻力，動(dòng)力的功是否依然等于動(dòng)能的變化呢

6、？請(qǐng)看探究二：探究二：一質(zhì)量為m的物體在水平拉力 F的作用下，以初速度 v1沿水平桌面向右滑行了一段距離，速度變?yōu)関2。物體所受阻力為f，試求此過(guò)程中力 F做的功。V1* V2解：對(duì)物體的勻加速直線運(yùn)動(dòng)有2 22al =v2 _w其中F - f = ma則有WF二Fl2 2_ F v2- V1-2a所以 WF F （- mv| - - mv - mv| - - mv1F-f 2222212思考：為什么這次動(dòng)力 F的功WFmv2mv1 了呢？讓我們回顧一下探究一：在2 211探究一中我們之所以得到 W =-mv； -mv；，是因?yàn)閯t有 W =FI -mal，即F =ma，22這意味著F必須是合力

7、。那么很有可能動(dòng)能的變化對(duì)應(yīng)的不是動(dòng)力的功，而是合力的功。是不是這樣呢？請(qǐng)大家再求一下探究二中合力的功，驗(yàn)證一下我們的想法。探究三：一質(zhì)量為m的物體在水平拉力 F的作用下，以初速度 v-沿水平桌面向右滑行了一段距離，速度變?yōu)関2。物體所受阻力為f，試求此過(guò)程中合力做的功。解：對(duì)物體的勻加速直線運(yùn)動(dòng)有2 22 al v2 vi其中Ff二ma則有 W =（F - f ）1二 mal所以 w = mv； -丄 mq22 2看來(lái)，動(dòng)能的變化的確對(duì)應(yīng)的是合力的功！這就是動(dòng)能定理：總功（即合力的功）等于動(dòng)能的變化（末動(dòng)能減初動(dòng)能）。這就是說(shuō)，我們知道了總功就知道動(dòng)能的變化，知道了動(dòng)能的變化就知道總功。下面看練習(xí)2 :一質(zhì)量為m的物體在水平拉力 F的作用下，由靜止沿水平桌面向右滑行了s,已知物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩。試求物體的末速度 V。vivFrsn解：對(duì)物體受力分析如圖所示Fh =F - -mg所以W =（F