4. 动能 动能定理教案（名师）

动能 动能定理

教学目标：

（一）知识目标：

1．理解动能的概念：

(1)、知道什么是动能。

（2）、由做功与能量关系得出动能公式：Ekmv2，知道在国际单位制

21中动能的单位是焦耳(J)；动能是标量，是状态量。

(3)、正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。

2、掌握动能定理：

(1)、掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义。

(2)、理解和运用动能定理。

（二）能力目标：

1、培养学生研究物理问题的能力。

2、培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

（三）德育目标：

1、通过推理过程，培养对科学研究的兴趣。

2、培养学生尊重科学、养成按科学规律办事的习惯。

教学难点：

对动能定理的理解，通过对导出式进行分析，利用功能关系进行引导来突破难点。

教学重点：

会用动能定理解决动力学问题。

1

教学方法

利用学生已有的知识对动能定理进行推导，得到定理的表达形式；启发学生思维；组织学生辨析，提高认识。

教学工具：

投影仪与幻灯片若干。

教学过程：

(一)引入新课

我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量深入地理解这一概念及其与功的关系。

(二)课堂导入：

1、概念：物体由于运动而具有的能叫动能。

2、定义：物理学中把物体的质量与它的速度平方乘积的一半定义为物体的动能，用Ek表示，即：定义式：

Ekmv2

21新课教学：

一、探究力做功和动能变化的关系：

质量为m的物体，在恒力F的作用下经位移s，速度由原来v1的变为v2，则力F对物体做功与物体动能的变化有怎样的关系

？

推导：

2

质量为m的物体，在恒力F的作用下经位移s，速度由原来的v1变为v2，则2v2v12力F对物体做功：WFs又Fma由vv2as得到：s

2a22212v2v121212WFsmamv2mv1

2a22二、动能定理：

1、内容：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

2、数学表达式：W合Ek=Ek末Ek初或W合3、含义：

a、W合为外力做功的“代数和“。

b、Ek为动能的增量，△Ek＞0时, 动能增加；△Ek＜0时, 动能减少. 动能定理反映了：力对空间的积累效果使物体的动能发生变化。

三、动能定理的讨论：

1212mv2mv1

22W合Ek=Ek末Ek初

动能定理说明外力功是物体动能变化的量度，其外力可以是一个力，也可以是几个力的合力；

若W合0，Ek末Ek初0即Ek末Ek初，说明外力为动力，在动力作用下物体作加速运动：即外力对物体做正功，它的值等于物体动能的增加量。反之表示外力作负功，它的值等于物体动能的减小量。

若W合=0，Ek末=Ek初即，表示外力对物体不作功，物体的动能是守恒的。

四、动能定理的应用：

1、应用范围：

3

可用于恒力，也可用于变力，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

2、应用动能定理解题的步骤：

⑴、确定研究对象,明确它的运动过程; 并建立好模型。

⑵、分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功。

⑶、明确初状态和末状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程)。

⑷、用W合Ek=Ek末Ek初列方程求解。

3、例题分析：

一架飞机，质量m=5.0×103Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3×102m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力? 解析：根据题意画图如下：

根据动能定理得：

4、学生练习：

质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少？

五、课堂小结：

1212mv2mv12F20.02mgs15.0103(6020)20.025.0103105.31.7106N

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1、对动能概念和计算公式再次重复强调。

2、对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3、通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

六、作业布置：

2、3题

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