《動能和動能定理》示范教案(新人教版必修)

課題7.7動能和動能定理備課時間上課時間總課時數(shù)課程目標(biāo)知識與技能理解動能的概念，會用動能的定義式進(jìn)行計算。理解動能定理及動能定理的推導(dǎo)過程。知道動能定理的適用條件，知道動能定理解題的步驟。過程與方法會用動能定理解決有關(guān)的力學(xué)問題。知道用動能定理處理問題的優(yōu)點。情感態(tài)度與價值觀體會運用知識解決問題成功的喜悅教學(xué)重點知道動能定理解題的步驟教學(xué)難點會用動能定理解決有關(guān)的力學(xué)問題教學(xué)過程二次備課一、動能1．定義、定義式：2．單位：在國際單位制中是焦耳(J)。因為1kg．(m／s)2=1N·m=1J。3．動能是狀態(tài)量，對于給定的物體(m一定)，某狀態(tài)下的速度的大小決定了該狀態(tài)下的動能，動能與速度的方向無關(guān)。4．動能是標(biāo)量。只有大小，沒有方向，且總大于(v≠0時)或等于零(v=0時)，不可能小于零(無負(fù)值)。5．動能是相對量(因速度是相對量)，參考系不同，速度就不同，所以動能也不同，一般來說都以地面為參考系?！纠弧炕疖嚨馁|(zhì)量是飛機(jī)的llO倍，而飛機(jī)的速度是火車的12倍，動能較大的是_______。兩個物體質(zhì)量之比為100：1，速度之比為1：100，這兩個物體的動能之比為__________?！纠恳粋€物體的速度從0增加到v，再從v增加到2v，前后兩種情況下，物體動能的增加量之比為___________。二、動能的變化△Ek動能的變化，又稱動能的增量，是指一個運動過程中的物體末狀態(tài)的動能Ek2(對應(yīng)于速度v2)與初狀態(tài)的動能Ek1(對應(yīng)于速度v1)之差。三、動能定理①物理意義：揭示了外力對物體做的總功對應(yīng)著物體動能的變化，變化的大小由做功的多少來決定。②動能定理對于外力是變力或物體做曲線運動，也成立。③動能定理提供了一種計算變力做功的簡便方法。功的計算公式w=Fscosa只能求恒力做的功，不能求變力的功，而由于動能定理提供了一個物體的動能變化△Ek與合外力對物體所做功具有等量代換關(guān)系，因此已知(或求出)物體的動能變化△Ek，就可以間接求得變力做功。④它描述了力作用一段位移(空間積累)的效果——產(chǎn)生動能變化。⑤應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)點：動能定理對應(yīng)的是一個過程，它只涉及到物體初、末狀態(tài)的動能和整個過程中合外力的功，無需注意其中運動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，且涉及的功和能均為標(biāo)量無方向性，計算十分方便，因而當(dāng)遇到不涉及加速度和時間而涉及力、位移、質(zhì)量、速度、功和動能等物理量大小的力學(xué)問題時，優(yōu)先考慮用動能定理。用動能定理求解一般比用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解來得簡便，甚至還能解決牛頓定律和運動學(xué)公式難以解決的問題，動能定理解題優(yōu)于動力學(xué)方法，是解決力學(xué)問題的重要方法。【例三】關(guān)于功和物體動能變化的關(guān)系，不正確的是()．A．只要有動力對物體做功，物體的動能就增加。B．只要物體克服阻力做功，它的動能就減少。C．外力對物體做功的代數(shù)和等于物體的末動能與初動能之差。D．動力和阻力都對物體做功，物體的動能一定變化?！纠摹咳鐖D所示，汽車在拱型橋上由A勻速率地運動到B，以下說法正確的是()A．牽引力與摩擦力做的功相等。B．牽引力和重力做的功大于摩擦力做的功。C．合外力對汽車不做功。D．重力做功的功率保持不變。四、應(yīng)用動能定理解題的一般步驟(1)恰當(dāng)選取研究對象。(2)對研究對象進(jìn)行受力分析，畫出受力圖。(3)分析研究對象的運動過程，確定初、末狀態(tài)。(4)求出從初狀態(tài)到末狀態(tài)的過程中各力對研究列象所做的合功。(5)計算研究對象從初狀態(tài)到末狀態(tài)的動能增量。(6)建立動能定理方程、解方程、作必要的討論。【例五】質(zhì)量m=50kg的物體，原來的速度vl=2m／s，受到一個與運動方向相同的力F=4N的作用，發(fā)生的位移s=2m，物體的末動能是多大?【例六】質(zhì)量是2g的子彈，以300m