4. 动能 动能定理教学设计(第一课时)

8.41、动能

动能定理

一、教学目的：1．正确理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算．2．正确理解动能定理。知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算．3．会进行动能定理的推导．4．会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤．

二、重点难点：1、正确理解动能定理是本节课的重点。2、推导动能定理是本课的难点。3、会用动能定理解决力学问题是本节课的能力培养点。

三、教学方法：分析推理、讲练结合

四、教具：

可改变倾角的斜面，大小不等的小木块三块

五、教学过程：

引入新课：我们在初中学过，物体由于运动而具有的能量叫动能．现在让我们复习一下初中做过的实验．(演示滑块从斜面上滑下，引导学生观察．)同一滑块从不同的高度滑下，高度越大时滑块把木块推得越远，对木块做的功越多．让质量不同的滑块从同一高度滑下，同学们可以看到，质量大的滑块把木块推得更远，对木块做的功更多。

实验表明，物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大，如何定量地表示动能?做功

对物体的运动状态会产生什么效果?本节课我们来进行研究．

[板书]

第四节

动能

动能定理

进行新课

( 一)、动能

11mV2mV21．

定义：在物理学中用2这个量表示物体的动能，动能的符号为Ek=2.

2．

单位：在国际单位制中，动能的单位是：1kg.m2/s2=1N.m=1J.

3．

动能是标量，只有大小，没有方向。

4．

动能是状态量，是针对某物体在某时刻而言。因此，动能表达式中的V只能是瞬时速度。

5．

动能与速度不同，速度是矢量，速度变化而动能不一定变化。例如匀速圆周运动，速度在不断改变，而动能不改变。

例题1：质量m=3kg的物体以V0= 5m/s的初速度竖直上抛，经过一段时间后，速度变为竖直向下的Vt=4m/s,求这段时间内物体动能的变化量和速度的变化量。（注意讲清速度变化量的计算和动能变化量计算的不同。）

解析：动能的变化量为Ek11mVt2mV0222=-13.5J.

要求速度变化量，必须规定正方向。以向上为正方向，则初速度V0= 5m/s,末速度为Vt= - 4m/s,所以速度的变化量VVtV09m/s，即速度变化量的大小为9m/s,

方向竖直向下。

（二）动能定理：

1．推导：设质量为m的物体，初速度为V1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S，速度增加至V2。在这个过程中，力F所做的功W=FS。根据牛顿第二定律F=ma,由V22V12V22V1211mV22mV12S22a由此可得：W=FS= ma=m2a=2匀加速运动的公式有

11mV22mV12Ek2=2表示物体的末动能，Ek1=2表示物体的初动能。

W= Ek2- Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。

2．动能定理的理解：(下面理解学生比较难理解，老师要多举实例帮助学生理解)

1动能定理的计算式为标量式，V为相对一参考系（一般选地球）的速度。

○2动能定理的研究对象是单一物体，或者可以看成单一物体的物体系。

○3动能定适用于物体的直线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性○质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。这些正是动能定理解题的优越性所在。

4若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段考虑，也可以全过程○为一整体来处理。

3．动能定理解题的基本思路：

1选取研究对象，明确它的运动过程。

○2分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。

○3明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。

○

4列出动能定理的方程W和= EK2- EK1。

○例题2：一物体以初速V0竖直上抛，落回原处速度为V1，空气阻力不能忽略且大小不变，求物体上升的最大高度。

解析：本题必须分为上升过程和下降两个过程进行研究，而且要注意重力和阻力的功的不同特点，设上升的最大高度为h，空气阻力大小为f,则：

A

h

α1

B

1mV02上升过程：-mgh-fh=0-2

1mV120下降过程：mgh-fh=2

α图1

2

V02V12h4g.

由上述二式解得：4.课堂练习：

1两物体质量之比为1:2,速度之比为2 :1, 则它们动能之比为多少？

○2如图1所示，

mA=mB的两滑块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面下滑，比○较它们滑到底端时的动量、动能、速度、速率是否相同？

3子弹以水平速度V射入木板深S处，假设子弹在木板中的阻力是恒定的，那么子弹以速○度V/2水平射入木板中，射入深度是多少？

11mV2mV21．

在物理学中用2这个量表示物体的动能，动能的符号为Ek=2.

课堂小结：

2．

动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

3．动能定理解题的基本思路：

1选取研究对象，明确它的运动过程。

○2分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。

○3明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。

○4列出动能定理的方程W和= EK2- EK1。

○课外作业：思考课本练习三第（1）、（2）、（5）题。做练习三第（4）、（6）、（7）题。