4. 动能 动能定理PPT配套优秀教学设计内容

7.7 动能和动能定理

一、教学目标

1.知识与技能：

（1）．知道动能的定义式，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，知道动能定理的适用范围。

（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．感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

二、教学重点

动能和动能定理的概念及其表达式；动能定理的应用

三、教学难点

对动能定理的理解和应用

四、教学过程

1．复习上节课所学

重力势能变化

重力做功

（1）

（功是能量变化的量度。）

物体能量的变化往往跟力做功相关联。

弹性势能变化

弹力做功

动能变化

合外力做功

（2）从我们的日常生活经验知道，速度变化越大，动能变化越大即合外力对物体做功越多。

（3）通过上节课的实验探究得出结论：合外力所做的功和速度的平方成正比。

即Ｗ∝V2 本节课我们再沿另一条线索探索物体动能的表达式，如果两者相互支持，我们就可以做出比较正确的结论。

2．影响动能的因素

（1）根据动能的定义和日常生活经验，我们知道速度是影响动能的一个重要因素的。

（2）情景一，有一个小球以速度V迎面滚来

情景二，视频中石球以速度V迎面滚来.

速度相同的两个球迎面向我们滚过来，面对不同的球体为何人会做出不同的反应？这两个球体都因为运动而具有动能，那么它们的动能是否相同？

因为两个球具有的能量不一样，因为运动而具有的这种能量叫做动能。

结论：石球的的动能很巨大，物体的质量也是影响动能大小的一个重要因素。

3. 问题情景：在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F的作用下发生一段位移L,速度由v1增加到v2，如图所示.

v1

F m a F L 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=FL

v2

m a 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=

2aW=

结论：1212mv2mv122

212mv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=mv

122

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）．

下面有关动能的说法正确的是（

）

A、物体只有做匀速运动时，动能才不变

B、物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变

C、物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加

D、一定质量的物体，当它的速度变化时，动能一定变化；当它的动能变化时，速度不一定变化。

5．学生讨论速度变化与动能变化的关系

结论：速度大小变化时，动能一定变化。速度方向变化，大小不变时，动能不变。动能变化时，速度一定变化（大小一定变，方向可能变）。或者速度变化动能一定变化，动能变化速度不一定变化。

6．对于W=121212mv2mv1，式子中Ek2表示这个过程中的末动能mv2，Ek1表示这22212个过程中的初动能mv1。

2

W合=

W总=Ek2-Ek1=ΔEk

结论：这个关系表明，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。

说明：（1）W为合力所做的功

（2）当物体在便利作用下或者是做曲线运动时，动能定理也同样适用。证明方法如书P73页第一段描述。

8．例题：一架喷气式飞机，质量为m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当２位移达到Ｌ＝５.３×１０ｍ时，速度达到起飞速度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。求飞机受到的牵引力。

用动能定理解题的步骤：

（1）明确研究对象和运动过程

（2）受力分析，确定各个力做的功

（3）明确初末状态的动能

（4）列方程求解

练习：

一质量为m、速度为 0的汽车，关闭发动机后在水平地面上滑行距离为L后停了下来。试求受到的阻力。

9.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。

2

k

（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。

v1Emv2WEk2Ek1

（4）用动能定理解题的步骤：

a．明确研究对象和运动过程

b．受力分析，确定各个力做的功

c．明确初末状态的动能

d．列方程求解

10.作业

一、仔细阅读课文

二、P74 1、2、3