4. 动能 动能定理ppt课件课堂实录

必修2 第四章第四节《动能

动能定理》教学设计

一、教学目标

1.知识与技能：

（1）．知道动能的概念，会用动能的定义式进行计算。

（2）．理解动能定理及其推倒过程。

（3）．利用动能定理解决实际问题。

2.过程与方法：

（1）．运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。

（2）．对比分析动力学知识解决问题与动能定理解决问题。

3.情感态度与价值观：

通过动能定理的演绎推导，并运用动能和动能定理解决问题，参与实际应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

二、教学重点

动能的概念，动能定理的推导及应用。

三、教学难点

对动能定理的理解和应用。

四、教学过程

（一）引入新课

小实验导入：用自制小屏风和小电风扇，通过电风扇不同档位下对屏风吹起来的程度不同，引导学生思考：换大小档，你们观察到哪些现象？有什么不同？为什么？

学生回答：风速不同，使屏风被吹起的高度不同

教师总结：风扇使空气流动，流动的空气克服屏风的重力做功，风速大的做功大，风速小的做功小。

视频导入：利用大屏幕投影展示龙卷风的视频片断，让学生体验更大风速下的作用效果，感受大自然的力量，物理与生活紧密想联。

教师总结：物理由于运动而具有的能量叫做动能。

（二）教学过程设计

探究1．什么是动能？它与哪些因素有关？

这主要是初中知识回顾，可请学生举例回答。举例表明：运动物体可对外做功，质量和速度越大，动能越大，物体对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。

探究2. 什么是动能，动能定理，如何推导？如何验证？

问题情景：

设一个物体的质量为m，该物体在沿运动方向上的恒力F（合力）的作用下发生一段位移x，速度由v1增大到v2。

1

提出问题：

（1）

物体受到的合外力是：F合=Ｆ

（2）合外力对物体所做的功是:W=F×L

2（3）物体的初速度、末速度、位移之间有: v2v12=2aL (4)

结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：这个过程中，力F所做的功为W=FL 根据牛顿第二定律F=ma而vv2221=2aL,即2v2v12L=

2a2ma(v2v12)把F、L的表达式代入W=FL,可得F做的功W=

2a则：W=1212mv2mv1

221结论：mv2是一个具有特殊意义的物理量，表现在：

21.

这个式子中包含了影响动能的两个因素:m和v 2.

这个过程终了与开始的差，正好等于力对物体做的功

3.

这个量涵盖了我们上节课探究得到的结论Ｗ∝V

4．根据这段时间一系列的探究：质量为m的物体，以速度v运动时的动能为Ｅｋ。Ｅｋ=212mv2

2

总结：（1）物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半．

（2）动能的标矢性：标量，没有正负．

（3）动能的单位：焦（J）．

并板书如下：一、动能

Ｅｋ=12mv2

单位：焦（J）．

2学以致用

练习1：质量为10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹与质量为60kg，以10m/s的速度奔跑的运动员相比，哪一个动能大？（通过计算得出结论进行比较）。

然后通过以下【例题1】

熟练动能的计算同时，验证动能的变化量与物理所受合外力做功相等。

【

例1】、一质量为2kg的物体在水平外力F=100N 的作用下沿光滑水平面做直线运动，经过A点时速度为10m/s，达到B点时的速度是20m/s，AB两点相距3m，求: （1）经过A、B两点时的动能分别是多少？

（2）从A到B动能变化了多少？

（3）从A到B的过程中外力做了多少功？

（4）从A到B的过程中外力做功与动能的变化关系如何？

结论：1、合外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能变化。这个结论叫做动能定理。

2、对于W合=121212mv2mv1=Ek2-Ek1=ΔEk，式子中Ek2表示这个过程中的末动能mv2，222

2

Ek1表示这个过程中的初动能12mv1。

23、

功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系. 并板书如下：

二、动能定理

W合=1212mv2mv1=Ek2-Ek1=ΔEk

22练习2：世界杯上，运动员发点球，点球的速度达到了216km/h。查阅资料可知足球的质量为410克。求:运动员发点球时，对足球做了多少功？

探究3、动能定理的应用

通过对【例题2】的讲解，对比分析动力学知识解决问题与动能定理解决问题。

例题2 一架喷气式飞机,质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l=500m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力F阻是2飞机重量的0.02倍.求(1)飞机受到的牵引力F.（g取10m/s)

(2)若由于紧急情况暂不能起飞，飞机马上关掉发动机，开始以飞机重量大小的力开始制动，需要多长距离才会停下来？

总结应用动能定理解题一般步骤并写在导学案上：（1）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程

W总＝Ek2—Ek1

（4）求解方程、分析结果

五、课堂小结：

（1）影响动能的因素：速度和质量

（2）动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。Ｅｋ=12mv2

2（3）动能定理：合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

W合= W总=Ek2-Ek1=ΔEk。

（4）动能定理解题一般步骤

六、作业：质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，在水平恒力F=9N作用下起动，如图所示，当m的位移s1=8m时撤动推力F，试问：（1）还能滑多远？（2）可否2对全程运动动能定理？（g取10m/s)

七、板书设计 12mv2

单位：焦（J）．

21212二、动能定理

W合=mv2mv1=Ek2-Ek1=ΔEk

22一、动能

Ｅｋ=

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