2024-2025學(xué)年新教材高中物理第八章3動能和動能定理2教案新人教版必修2

PAGE1-動能和動能定理科目物理課題動能和動能定理課時1課時教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)一．學(xué)問與技能1.知道動能的符號、單位和表達(dá)式，會依據(jù)動能的表達(dá)式計(jì)算運(yùn)動物體的動能；2.能從牛頓其次定律與運(yùn)動學(xué)公式導(dǎo)出動能定理，理解動能定理的意義。二．過程與方法1.理解動能、動能定理及其表達(dá)式；2.知道動能定理也可用于變力做功與曲線運(yùn)動的情景，能用動能定理計(jì)算變力所做的功。情感看法與價(jià)值觀1.能用動能定理說明生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象；2.領(lǐng)悟運(yùn)用動能定理解題的優(yōu)越性，培育學(xué)生會用動能定理處理單個物體的有關(guān)問題，理解其物理意義。教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.理解動能及其表達(dá)式；2.理解動能定理的表達(dá)式，求解力與位移。教學(xué)難點(diǎn)：1.理解影響動能改變的因素；2.理解動能定理的適用條件，應(yīng)用動能定理解題的步驟。教學(xué)打算課件演示教學(xué)過程老師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課：物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)系。物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大。炮彈在炮筒內(nèi)推力的作用下速度越來越大，動能增加。這種狀況下推力對物體做了功。你還能舉出其他例子，說明動能和力做的功有關(guān)嗎？這對于定量探討動能有什么啟發(fā)呢？【老師引導(dǎo)】大量實(shí)例說明，物體動能的改變和力對物體做的功親密相關(guān)。因此，探討物體的動能離不開對力做功的分析。這與上一節(jié)探討重力勢能的思路是一樣的講授新課：（1）動能的表達(dá)式【老師引導(dǎo)】動能定理的推導(dǎo)過程：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上運(yùn)動，在運(yùn)動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l。速度由增加到（如圖）在這個過程中，恒力F做的功，依據(jù)牛頓其次定律，有再依據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系式，有把的表達(dá)式代入中，可得F做的功【老師提問】假如拉力F與水平方向的夾角為θ斜向上,得到的結(jié)果與此相同嗎？【老師總結(jié)】在物理學(xué)中就用這個量表示物體的動能，用符號表示。于是我們說質(zhì)量為m的物體，以速度v運(yùn)動時的動能是動能是標(biāo)量，它的單位與功的單位相同，在國際單位之中都是焦耳，這是因?yàn)?kg（m/s）2=1N·m=1J【思索與探討】2024年8月16日，我國勝利放射首顆量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”，它的質(zhì)量為631kg，某時刻它的速度大小為7.6km/s，此時它的動能是多少？【小組探討】解答：×631×（7.6×103）2J≈1.8×1010J【老師補(bǔ)充】對動能的深化理解1、動能具有相對性，參考系不同，速度就不同，所以動能也就不同。一般都以地面為參考系描述物體的動能。2、動能是狀態(tài)量，是表征物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。物體的運(yùn)動狀態(tài)一旦確定，物體的動能就被確定了。3、物體的動能對應(yīng)于某一時刻運(yùn)動的能量，它僅與物體的質(zhì)量和速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無關(guān)。動能是標(biāo)量，且恒為正值。4、由動能的表達(dá)式可知，動能的單位與功的單位相同，因?yàn)?kg（m/s）2=1N·m=1J5、動能的改變：動能只有正值，沒有負(fù)值，但動能的改變卻有正有負(fù)?！案淖儭笔侵改顟B(tài)的物理量減去初狀態(tài)的物理量。動能的改變量為正值，表示物體的動能增加了；動能的改變量為負(fù)值，表示物體的動能削減了。（2）動能定理【老師引導(dǎo)】在得到動能的表達(dá)式后，可以寫成其中表示一個過程的末動能，表示這個過程的初動能。這表明，力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的改變。這個結(jié)論叫做動能定理?！纠蠋熝a(bǔ)充引導(dǎo)】假如物體受到幾個力的共同作用，動能定理中的力對物體做的功W即為合力做的功，等于各個力做功的代數(shù)和。其中的W指物體所受全部力的總功，求解時不要忘了重力做功也包含在內(nèi)。因?yàn)閯幽芏ɡ?，適用于變力，做功和曲線運(yùn)動的狀況，所以在解決一些實(shí)際的力學(xué)問題時，它得到了廣泛的應(yīng)用?！舅妓髋c探討】計(jì)算書中例題，理解動能定理【老師總結(jié)】動能定理不涉及物體運(yùn)動過程中的加速度和時間。合力做正功時，物體的動能增加；合力做負(fù)功時，物體的動能削減?！纠蠋熝a(bǔ)充】動能定理的理解1、表達(dá)式的理解（1）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。（2）動能定理中的W是指全部作用在物體上的外力的合力做的功，而不是某一力做的功。W可以為正功，也可以為負(fù)功。（3）分別為初動能和末動能，可以大于也可以小于。2、兩種關(guān)系（1）等值關(guān)系：某物體的動能改變量總等于合力對它做的功。合力做正功時，物體的動能增加；合力做負(fù)功時，物體的動能削減。（2）因果關(guān)系：合力對物體做功是引起物體動能改變的緣由，合力做功的過程實(shí)質(zhì)上是其他形式的能與動能相互轉(zhuǎn)化的過程，轉(zhuǎn)化了多少由合力做了多少功來度量。3、探討對象及過程（1）探討對象:可以是單一物體，也可以是相對靜止的系統(tǒng)。（2）探討過程:既可以是運(yùn)動中的某一段過程，也可以是運(yùn)動的全過程。4、普遍性動能定理雖然可依據(jù)牛頓其次定律和勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)公式推出，但動能定理本身既適用于恒力作用過程，也適用于變力作用過程，既適用于直線運(yùn)動的狀況，也適用于曲線運(yùn)動的狀況?！菊n堂小結(jié)】1、在物理學(xué)中就用這個量表示物體的動能，用符號表示。于是我們說質(zhì)量為m的物體，以速度v運(yùn)動時的動能是動能是標(biāo)量，它的單位與功的單位相同，在國際單位之中都是焦耳，這是因?yàn)?kg（m/s）2=1N·m=1J2、動能定理不涉及物體運(yùn)動過程中的加速度和時間。合力做正功時，物體的動能增加；合力做負(fù)功時，物體的動能削減。課堂練習(xí)：1、某同學(xué)在練習(xí)足球時,將足球朝豎直的墻壁踢出。假設(shè)足球的質(zhì)量為m=0.5kg、足球與墻壁碰撞的瞬間速度大小為v=5m/s,假如以足球被踢出的速度方向?yàn)檎?足球與墻壁碰后以等大的速度反彈。則(

)A.速度的改變量為-10m/s B.速度的改變量為10m/s

C.動能的改變量為25J 答案：AD2、關(guān)于物體所受合外力做功和動能改變的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.假如物體所受合外力為零，則合外力對物體所做的功肯定為零B.假如合外力對物體所做的功為零，則合外力肯定為零C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動，動能肯定發(fā)生改變D.假如合外力對物體所做的功不為零，則動能肯定改變答案：AD3、物體沿直線運(yùn)動的關(guān)系如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W,則()A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第3秒末到第4秒末合外力做功為﹣0.75W答案：CD4、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時，與A點(diǎn)的豎直高度差為h，速度為v，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）

A.小球在B點(diǎn)動能小于mghB.由A到B小球重力勢能削減C.由A到B小球克服彈力做功為mghD.小球到達(dá)位置時彈簧的彈性勢能為答案：AD5、質(zhì)量為10kg的物體，在變力F的作用下x軸作直線運(yùn)動，力F隨位移x的改變狀況如圖所示。物體在處x=0處速度為1m/s，假設(shè)物體只受力F的作用,則物體運(yùn)動到x=16m處時，速度大小為 （）A. B.3m/sC.4m/s D.m/s答案：B6、如圖所示,將質(zhì)量為m的小球以初速度大小由地面豎直向上拋出。小球落回地面時，其速度大小為，設(shè)小球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小不變,則空氣阻力的大小等于（）A. B.C. D.答案：D【課后作業(yè)】完成相關(guān)課后題學(xué)生視察圖片思索探討學(xué)生經(jīng)過老師引導(dǎo)，體會動能的表達(dá)式引導(dǎo)學(xué)生思索動能的計(jì)算方法與單位正確的理解動能的性質(zhì)與表達(dá)式理解動能定理的物理意義了解動能定理的解題步驟與簡潔應(yīng)用學(xué)生練習(xí)學(xué)生練習(xí)通過回顧上節(jié)學(xué)過的學(xué)問，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，引出本節(jié)課題通過聯(lián)系之前已知的學(xué)問，思索如何計(jì)算動能熬煉學(xué)生的計(jì)算實(shí)力理解動