4. 动能 动能定理教案3

第七节

动能和动能定理

动能和动能定理一节在本章教学中起着承前启后的作用，通过本节教学，使学生建立动能的概念，能从牛顿第二定律与运动学的公式设计思想

导出动能定理，初步理解领会动能定理是一个使用范围很广的物理规律。教学过程采取师生互动方式，由教师启发、引导，主要有学生完成教学的各个环节。

知识与技能：

1．知道动能的符号、单位和表达式，并会计算物体的动能。

2．能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。

3．领会运用动能定理解体的优越性，理解做工的过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。

4．知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算便利所做的功。

过程与方法：

教学目标

1．从功是能量的转化的量度出发，运用牛顿运动定律和运动学的公式，经过理论推导得出动能定理的关系后，进一步分析推理后再定义物体的动能。

2．通过动能概念的建立和动能定理的推导过程，学习物理研究的方法。

情感态度与价值观：

通过本节教学，使学生懂得理论推导和实验探究是认识物理规律的一般方法。同时，有助于学生归纳演绎思维的训练。提升学生的科学素养。

教学重点

教学难点

教学资源

教法设计

教学过程

动能的概念、动能定理公式的推导

动能定理推广到多力和变力做功情景下的应用

第六节探究功与速度变化的关系、功、牛顿定律和运动学公式

师生互动

教师活动

学生活动

设计意图

1

提问1：什么是物体的动能？

提问2：探究功与速度变化的关系实验中我们得到什么结论？

提问3：物体的动能只与速度有关

通过探究实验和猜想，我们知道物体的动能跟物体的速度、质量相关，那么，我们能否利用已有的知识定量地得到动能的表达式？

给出情景：

给质量为m物体施加一个恒力F，使物体在光滑水平面上作匀加速直线运物体由于运动而具有的能量。

力对物体做的功与物体速度的平方成正比

还与物体的质量有关

的货车以相同的速度刹车，满载的车不容易停下来。

思路：根据牛顿第二定律F→a→v变化，因此，可以根据牛顿第二定律来研究做功与物体速度变化的关系。

学生推导：

不断设问，启发学生思考，逐步引向深入

吗？请联系实际生活的例子想一想。

例：一辆满载和一辆空载Fma

动，在物体发生位移l的过程中，力WFl

F对物体做功W，物体的速度由v1变为v2，黑板示意图。

公式左边是力做的功，公式右边对应的应是能量的变化，什么能呢？

对！

定义EK书

提问：请思考一下，动能是描述状态的物理量还是描述过程的物理量？是标量还是矢量？

回答得很好！

还要注意动能的单位与能量的单位一样，在国际单位制中，是焦耳。

既然动能与速度相关，还应注意：动能的大小是相对的，与选择的参考系有关。

提问：公式

2v2v122al

W1212mv2mv1

22我们已经知道：公式能量转化的量度，

动能的变化。

1mv2为物体的动能。板

2

因为速度是状态量，所以，物体的动能对应一个的也是一个状态，是状态量；它和功、能一样是标量

物体由一个恒力做功引起物体动能的变化。

W112mv2mv12

22物理意义是什么？谁来总结一下。

2

提问：请同学们再考虑一下，如果物体受到两个以上的恒力做功，它的动能变化怎样求？

提问：动能定理只适用于恒力对物体做功的情形吗？对变力做功的情形还适用吗？

请同学做教材P67例题1：教材P68例题2 这两个题能用牛顿第二定律解吗？

哪种解法更为便捷？

在不涉及时间因素或不要求具体细节问题时，运用动能定理解题时往往更为快捷。

思考:外力做功,尝试找出功与动能之间的关系

类型一：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ，速度从v1 增加到v2

类型二：质量为m 的物体在水平粗糙面上受到摩擦力Ff

的作用下发生一段位移l ，速度从v1 减小到v2

类型三：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l ，受到的摩擦力为Ff

，速度从v1 变为v2

可以先求合力的功，再代入动能定理求出物体动能的变化。

功是标量，各力对物体做功的代数和决定了物体动能最终的变化结果。

青两个学生在黑板前用动能定理解题。

虽然运用牛顿第二定律可以解，但用动能定理解题更方便。

W合= W总=Ek2-Ek1=ΔEk

定义：EK1mv2为物体的动能。

2状态量、标量、具有相对性。

单位：在国际单位制中，焦耳。

板书设计

动能定理：

W112mv2mv12

22表述：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。

例题：

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