4. 动能 动能定理第一课时教学设计

《动能和动能定理》教案

【教学目标】

一．知识与技能

1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。

2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。

3．

理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。

二、过程与方法

1、运用演绎推导公式导出动能定理的表达式

理论联系实际，学习运用动能定理解决实际问题的方法

三、情感态度与价值观

1、通过对动能定理的演绎推导，让学生感受理性分析的魅力

2、在动能定理的应用上，是学生学习到用整体的眼光分析系统的角度

【教学重点】

1、动能定理由牛顿第二定律的导出过程

2、动能定理的应用

【教学难点】

对动能定理的理解即灵活应用

【教学过程】

[新课导入] 今天我们学习第七节动能和动能定理，先来看一个震撼力视频（观看视频）

［板书］动能和动能定理. 提问：子弹为什么具有这样大的破坏性？

生：子弹具有动能

师：什么样的物体具有动能呢？

生：

运动的物体具有动能

师：动能的大小与哪些因素有关? 生：物体的质量和速度有关，物体的质量越大，运动的速度越大，物体具有的动能就越大。

那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们接下来就来探究这个问题。

[新课教学]

一、

探究动能的表达式 老师:之前我们由重力做功得到了重力势能的表达式，由弹力做功得到了弹性势能的表达式，;而能量的变化与做功密切相连，今天要得到动能的表式应该从哪里着手呢？

学生：从力做功着手

老师：很好，下面我们来看这样一个问题

1

（用投影仪投影下列物理情景及问题，学生自主学习“动能的表达式”并完成相应问题。）

【合作讨论】

光滑水平面上有一物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力的作用下发生一段位移,速度由v1增加到v2，如图所示.请推导此力对物体做功.

问：

（1）物体在恒力作用下做怎样的运动？

（2）怎么求恒力做的功? （3）如何求力？怎么求位移

？

【学生作出相应回答】

W=

112mv2mv12

22老师：最终得到了这个力所做功的表达式，我们知道功与能量变化密切相关，在力F做功的过程中什么形式的能量发生了变化？

学生：动能发生了变化 下面我们再看到这个式子，等式的左边对应着力F做功，右边对应着“的变化。物理学上就把12mv”这个物理量212mv这个具有特定意义的物理量叫动能。

21mv2

2（板书）一、探究动能的表达式

1、动能的表达式：2、单位：焦耳 1kg·m2/s2 =

1N·m=1J 3、标量，没有正负．

课堂练习：

1、如图所示有一个质量为ｍ＝１kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度v=3m／s。求小球在Ａ、B位置的动能大小。

EkAEkB12mvA4.5J

212mvB4.5J2

2

2、（多选）下列关于一定质量的物体的速度和动能的说法中，正确的是（BCD ）

A、速度变化，动能一定变化

B、速度不变，动能一定不变

C、动能变化，速度一定变化

D、动能不变，速度可能变化

总结：物体的动能变化时，速度一定变化。速度变化时，动能不一定变化。

(过渡)有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝112mv2mv12,,就可以写成W＝Ek2—Ek1

22这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。

学生叙述：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

补充：（鼓励）而这位同学刚刚归纳的这个结论，就是我们今天要学的动能定理。

（板书）二

动能定理

1.内容：力（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动能的变化。

2.表达式：W合21

3.公式中各量的物理意义

（老师引导）

(1)W表示谁做的功？（2）怎么求合力做的功？

学生回答：

(1)合力做的功

（2）①先求物体所受的合外力，再求合外力做的功；②外力做功之和

拓展：刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解? 当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．

正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用．

（板书）三

动能定理的应用

（投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法．）

3例1.一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×10 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的位移为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是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力. 引导学生审题并思考：

1.飞机的初速度多大？末速度多大？

3

2.飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？各个力的大小和方向如何? （请同学们思考分析，并解决这个问题，给同学们一定时间，老师巡回指导）

抽点学生叙述解题思路。有的可能用动能定理解决这个问题，有些可能用牛顿运动定律和运动学公式解决这个问题，（如果没有，教师引导）并正在屏幕上展示这两种解题过程。

0060m/s

N

FF牵阻

mg

L

小组合作讨论：比较上面两种解题过程，分析运用动能定律解题的优点。

引导学生总结：

1.动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿运动定律方便。

2.动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。

课后思考1：请大家根据这道题总结一下用动能定理解决问题的一般步骤。

课后思考2：完成教材73页例2，并思考：做功的过程是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，或从一个物体转移到另一个物体的过程。在例2中，阻力做功，汽车的动能到哪里去了？

【课堂小结】

（让学生自己小结，在屏幕上展示小结内容）

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