7-7動能和動能定律

1、7-7動能和動能定律101中學(xué)張桂英玉淵潭中學(xué)金蕾設(shè) 計(jì) 思 想動能和動能定理一節(jié)的內(nèi)容與本章的各節(jié)內(nèi)容有緊密的邏輯關(guān)系， 是全章知識鏈中重要的一環(huán)。通過前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已認(rèn)識到某個力對物體做了功，就一定對應(yīng) 著某種能量的變化。通過這一節(jié)，學(xué)生不只要掌握動能和動能定理，還要深化對功的概 念的理解，同時使學(xué)生對功是能量變化的量度有更進(jìn)一步的理解。所以本節(jié)內(nèi)容在本章 起到一個承前啟后的作用。因此本節(jié)內(nèi)容既是本章的關(guān)鍵內(nèi)容，也是重點(diǎn)內(nèi)容。通過上節(jié)利用實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，力對物體做的功和物體速度的關(guān)系是 W正比于V2, 簡明向?qū)W生指出理論推倒與實(shí)驗(yàn)探究都是認(rèn)識物理規(guī)律的一般方法。 本節(jié)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù) 牛

2、頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式來研究做功與物體速度變化間的關(guān)系。教 學(xué) 目 標(biāo)知識與技能：1 .理解動能的概念，利用動能定義式進(jìn)行計(jì)算，并能比較不同物體的動能；2 .理解動能定理表述的物理意義，并能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算；3 .深化性理解 % 的物理含義，區(qū)別共點(diǎn)力作用與多方物理過程下% 的表述；過程與方法：1 .掌握恒力作用下利用牛頓運(yùn)動定律和功的公式推導(dǎo)動能定理；2 .理解恒力作用卜牛頓運(yùn)動定律理與動能定理處理問題的異同點(diǎn)，體會變力作用 下動能定理解決問題的優(yōu)越性；情感態(tài)度與價值觀：1 .感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系，學(xué)會用數(shù)學(xué)語言推理的簡潔美；2 .體會從特殊到一般的研究方法；教 學(xué) 重 點(diǎn)

3、動能定理的理解教 學(xué) 難 點(diǎn)動能定理推廣到多力和變力做功情景下的應(yīng)用教 學(xué) 過 程教師活動教學(xué)過程：由教師給出一個物理情景，引導(dǎo)學(xué)生考慮用以前的物理知識推 導(dǎo)功和速度變化之間的關(guān)系。（情景）設(shè)物體質(zhì)量為m,初速度必，在與運(yùn)動方向相同的恒力F的作用卜沿光滑水平囿發(fā)生一段位移 s,速度增至v2 ,如圖所示，（揭示意義）我們已經(jīng)知道功與 能量變化是緊密聯(lián)系的，重力做 功與物體重力勢能的變化有， 的關(guān)系，彈力做功與彈性勢能的 變化有一定的關(guān)系，上述推導(dǎo)結(jié) 論中就是力對物體做的功與物體 動能變化的關(guān)系式，所以我們定 1C義動能為Ek= mv22（板書）一.動能1、定義：物體的動能等于 它的質(zhì)量跟它的速度

4、平方乘積的.學(xué)生活動教學(xué)引入：通過復(fù)習(xí)動能的概念，有學(xué)生猜測動能 可能和那些因素有關(guān)系。通過對學(xué)生提問引導(dǎo)考慮做功與物體速 度變化之間的關(guān)系？（提出問題）做功與物體速度變化之間的關(guān)系是什么？（引導(dǎo)過程）力F做功W Fs ,根據(jù)牛頓第二定律 F ma運(yùn)動學(xué)公式v| v2 2as得：22/Lv2 vi1 2 12W Fs mamv2mv.2a 22引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比分析中認(rèn)識到動能是標(biāo)量，明確動能的符號、單位。學(xué)生回答學(xué)生思考計(jì)算回答。讓學(xué)生分析勻速圓周運(yùn)動中，力對物體做功 的特點(diǎn)，動能的特點(diǎn)，動能變化的特點(diǎn)。學(xué)生分析計(jì)算得出結(jié)論。學(xué)生分析計(jì)算得出結(jié)論。設(shè)計(jì) 意圖 目的： 定性 的討 論動 能的 大

5、小， 強(qiáng)調(diào) 動能 的標(biāo) 量性。 目的： 定量 的計(jì) 算動 能大 小，明 確動 能的 決定 因素。 目的： 力口深 對動 能定教學(xué)資源功、牛頓定律和運(yùn)動學(xué)公式教法設(shè)計(jì)啟發(fā)學(xué)生思考 動能與那些因 素有關(guān)引導(dǎo)學(xué)生推 導(dǎo)功與速度 變化間的關(guān) 系動能：Ek=1mv2及應(yīng)用21212動能th律：W= mv2mv1應(yīng)用22匚12Ek= _ mv2、單位:J(1kg m2/s2=1N m=1J)3、標(biāo)里。有關(guān)動能的習(xí)題：例1 .試比較卜列每種情況下， 甲、乙兩物體的動能：(除下列點(diǎn) 外，其他情況相同)物體甲的速度是乙的兩倍；物體甲向北運(yùn)動，乙向 南運(yùn)動；物體甲做直線運(yùn)動，乙 做曲線運(yùn)動；物體甲的質(zhì)量是乙的一半

6、.例2.一顆子彈質(zhì)量是 20g,離 開槍口時速度大小為 800m/s;鉛 球的質(zhì)重為5kg ,運(yùn)動貝擲出鉛球 時，鉛球速度大小為10m/s。比較 哪個物體動能大？在得在動能的表達(dá)式二 1212 一,、一，、后，W= -mv2 mv1可以與成22W=Ek2Ek1揭示了力做功與動能變化 量的關(guān)系，此規(guī)律叫做動能定理。 (板書)二.動能定理1 .內(nèi)容：力在一個過程中對物 體所做的功，等于物體在這 個過程中動能的變化。2 .對動能定理的理解(1)對該定理標(biāo)量性的認(rèn)識：因 動能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此 單純速度方向改艾小影響動能大 小。如用細(xì)繩拉著一物體在光滑 桌面上以繩頭為圓心做勻速圓周 運(yùn)動過程中，

7、合外Ri前指向圓 心，與位移方向始終保持垂直， 所以合外力做功為零，動能變化 亦為零，并小因速度方向改變們理的 理解， 便于 學(xué)生 正確 應(yīng)用。 分析 和引 導(dǎo)：讓 學(xué)生 對例 題運(yùn) 用牛 頓運(yùn) 動定 律和 運(yùn)動 學(xué)公 式求 解。再 利用 動能 定律 分析 求解。 引導(dǎo) 學(xué)生 對這 兩種 方法 進(jìn)行 比較， 體會 應(yīng)用 動能 定理 處理 問題 的優(yōu) 點(diǎn)。分析 引導(dǎo)： 通過 此題改變。(2)對定理中“增加” 一詞的理 解：由于外力做功可止、可負(fù)， 因此物體在一運(yùn)動過程中動能可 增加，也可能減少。因而定理中“增加” 一詞，并不表K動能一 定增大，它的確切含義為末態(tài)與 初態(tài)的動能差，或稱為“改變量”

8、。 數(shù)值可止，可負(fù)。(3)對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解： 功是伴隨一個物理過程而產(chǎn)生 的，是過程量；而動能是狀態(tài)量。 動能定理表示了過程量等于狀態(tài) 量的改變量的關(guān)系。(4)動能定理中所說的外力，既 可以是重力、彈力、摩擦力、也 可以是任何其他的力，動能定理 中的 W是指所有作用在物體上的 外力的合力的功。動能定理的應(yīng)用：例1.一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5000kg ,起飛過程 中從靜止開始滑跑。當(dāng)唯一達(dá)到1=530米時， 速度達(dá)到起飛速度 v=60m/s。在此過程中， 飛機(jī)受到的平均阻力 是飛機(jī)重量的0.02倍。 求飛機(jī)受到的牽引力。例2.質(zhì)量為50kg的游泳運(yùn)動員， 從離水10m高的跳臺上以 4m/

9、s 速度跳出。求運(yùn)動員起跳時做了 多少功？若不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動 員入水時的速度是多少？若該運(yùn) 動員入水時速度為 13m/s,則運(yùn)動 員克服空氣阻力做了多少功？小結(jié)：動能TE理的應(yīng)用步驟：(1 )明確研究對象及所研究的分 析讓 學(xué)生 體會， 動能 定理 能解 決一 些牛 頓運(yùn) 動定 律與 運(yùn)動 學(xué)規(guī) 律無 法處 理的 問題。也給 我們 提供 了 一 條求 變力 功的 途徑。的物理過程。(2)對研究對象進(jìn)行受力分 析，并確定各力所做的功，求出 這些力的功的代數(shù)和。(3)確定始、末態(tài)的動能。 (未知量用符號表示)，根據(jù)動 能定理列出方程%=%-蜀。(4)求解方程、分析結(jié)果。板 書 設(shè) 計(jì)77動能和動能定理一.動能1、定義：物體的動能等于它