课外读物课时教案

珠海市第四中学教案

课题

课型

3、探究外力做功与物体动能变化的关系

新课

课时

1 授课人

时间

石友仁

2008-5-22 1、记住动能的计算公式：Ek1mv2，知道他是标量

2教

学

目

标

知识

与

技能

过程

与

方法

情感

态度与

价值观

2、理解动能定理的内涵（功是能量转化的量度，正功使物体动能增大，负功使物体动能减少；物体动能的改变取决于总功）

3、能在水平面和竖直平面利用动能定理求总功、某个力做的功，物体的速度。

1、通过动能变化判断（或求）总功

2、通过总功判断（或求）动能变化

1．学习用集体探究的方法发现新的规律。

2．获得解决物理问题的另一种重要方法。

教学重点

动能定理

教学难点

动能定理的运用

教学方法

集体探究，分层互动

教学过程

教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

作业练习

引入

居里夫人和她的丈夫以研究放射性元素镭而著名，有一次她的丈夫皮埃尔·居里把一小块雷元素放在胸口的衣袋里，过了一段时间，他把上衣脱掉，发现胸口有处红色的小伤疤。大家知道是什么原因吗？

原来镭是一种放射性元素，它发生衰变的时候会放出高速运动的粒子（眼睛看不见），是这些粒子把他的胸口打伤的。

有人计算过，一只小鸟撞击速度为960千米/时的飞机时，就会产生21 .6万牛的力。一只1 .8千克的鸟撞在速度为900千来/时的飞机上时，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以在飞机场你会看到总会有人专门赶鸟。

可见运动着的物体都具有一种能量，这种能量能对其它物体有杀伤力。这种能

量是由于物体运动而产生的，所以我们叫动能。

板书：一、动能

1、

定义：物体由于运动而具有的能量

飞过来一个足球，用头一顶就飞出去了，如果飞过来一个铅球，你还敢用头顶吗？运动的物体能量有大有小，大小跟什么有关呢？

Powerpoint展示，学生思考

动能的大小跟什么有关？请看下列两个例子，思考影响动能的因素。

例1：汶川大地震

印度洋板块和亚洲板块运动的速度非常慢，大概每年两厘米的速度推进，但当他们相碰撞，产生的动能可以毁掉整个汶川，影响整个四川。

例2：台风

台风是空气的高速运动，空气质量其实很小，但空气在气压梯度力的作用下能不断加速，当风力达到12级以上，我们叫台风。一个中等能量的台风，它所蕴含的动能，相当于50万颗1945年在日本广岛爆炸的原子弹释放出来的能量。

师：动能跟什么有关？（引导提示：m、v）

师：那动能到底跟m和v有什么关系呢？下面来看一个例子

Powerpoint展示，学生思考

光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？(因为物体没有运动，所以没有动能)。在恒定外力F作用下，物体发生一段位移s，得到速度v(如图1)，这个过程中外力做功多少？物体获得了多少动能？

提示：外力做功wFSmav1mv2

2a22由于外力做功使物体得到动能，所以2mv就是物体获得的动能，这样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系：

物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能，则计算动能的公式为：Ek1mv2

212补充板书：

一、动能

1、

定义：物体由于运动而具有的能量

2、动能的大小：物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。

3、计算公式：Ek1mv2

24、国标单位：焦（J）

Powerpoint展示，学生思考

(下面通过一个简单的例子，加深同学对动能概念及公式的理解) 试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除下列点外，其他情况相同) ①物体甲的速度是乙的两倍；②物体甲向北运动，乙向南运动；

③物体甲做直线运动，乙做曲线运动；④物体甲的质量是乙的一半。

在学生得出正确答案后总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。

补充板书：

一、动能

1、

定义：物体由于运动而具有的能量

2、动能的大小：物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。

3、计算公式：Ek1mv2

24、国际标准单位：焦（J）

5、动能是标量

Powerpoint展示水蒸汽烧手的例子，强调速度对动能影响更大，注意平方

Powerpoint展示练习

1、一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球抛出时的动能(

) A、上抛球最大

B、下抛球最大

C、平抛球最大

D、三球一样大

答案：D

2、判断

（1）质量相同的两个物体，若动能相同则他们的速度相同（

）

（2）要使汽车动能变为原来的9倍，只需把车的速度增大到原来的9倍（

）

（3）一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时动能不一定变化（

）

答案：（1）错

（2）错

（3）对

师：功有正负两种，正功使物体获得动能，负功使物体失去动能。如果正负功同时存在那物体的动能会怎么变化呢？

Powerpoint展示情景

将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到v2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？

外力F做功：W1＝Fs 摩擦力f做功：W2＝-fs 外力做的总功：

v22v1211W总FS－fS(Ff)Smamv22mv12Ek2Ek1

2a22可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的变化。其中F与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体

动能减少。它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化。

将上述问题再推广一步：若物体同时受几个方向任意的外力作用，情况又如何呢？引导学生推导出正确结论并板书：

外力对物体所做的总功等于物体动能的变化，这个结论叫动能定理。

板书：

二、动能定理

1、内容：外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的变化

2、数学表达式：W总Ek2Ek1

W：指总功，即各个力做功的代数和

Ek1:指初动能

Ek2：指末动能

分

层

互

动

课本例题讲解

例1：关于功和物体动能变化的关系，不正确的是（

）

A．有力对物体做功，物体动能就会变化

B．合外力不做功物体的动能就不变化

1 C．合外力做正功，物体的动能就增加

D．所有外力做功的代数和为负值，物体的动能就减少

答案：A 例2：一质量1.0kg的物体，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起施加一个向右的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为有，大小仍为4m/s，则在这段时间内水平力对物体所做的功为（

）

A．0

B、—8J

C、—16J

D、—32J 2 答案：A 例3：运动员用F=1000N的力向质量m=0.5kg的足球踢了一脚，足球以20m/s的速度向前飞去，运动S=50m停止。g=10m/s2，则运动员为此消耗掉化学能为（

）

A．5000J

B. 2500J

C. 100J

D. 无法确定

答案：C 例4：一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这是物体的速度2m/s，则下列说法正确的是（

）

A．手对物体做功12J

3 B．合外力对物体做功12J C．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功10J 答案：D 教学反思

高中物理教学难免抽象、理论性强，教师选取难度恰当的例题，利于学生积极参与讨论，是课堂教学成败的关键。