动能定理教案

《动能定理》教案

刘天鹏

教学目标： （一）知识目标： 1．理解动能的概念： (1)、知道什么是动能。

（2）、由做功与能量关系得出动能公式：21

2k E mv ，知道在国际单位制

中动能的单位是焦耳(J)；动能是标量，是状态量。 (3)、正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。 2、掌握动能定理：

(1)、掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义。 (2)、理解和运用动能定理。 （二）能力目标：

1、培养学生研究物理问题的能力。

2、培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 （三）德育目标：

1、通过推力过程，培养对科学研究的兴趣。

2、培养学生尊重科学、尊重事实，养成按科学规律办事的习惯。 教学难点：

对动能定理的理解，通过对导出式进行分析，利用功能关系进行引导来突破难点。

教学重点：

会用动能定理解决动力学问题。

教学设计及学法：

利用学生已有的知识对动能定理进行推导，得到定理的表达形式；启发学生思维；组织学生辨析，提高认识。

教学工具：

投影仪与幻灯片若干。

教学过程：

(一)引入新课

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量深入地理解这一概念及其与功的关系。

(二)教学过程设计

课堂导入：

简要回顾动能的有关知识：

1、概念：物体由于运动而具有的能叫动能。

2、定义：物理学中把物体的质量与它的速度平方乘积的一半定义为物体的

动能，用E

k 表示，即：定义式：2

1

2

k

E mv

新课教学：

一、探究力做功和动能变化的关系：

质量为m的物体，在恒力F的作用下经位移s，速度由原来v1的变为v2，则力F对物体做功与物体动能的变化有怎样的关系？

推导：

质量为m 的物体，在恒力F 的作用下经位移s ，速度由原来的1v 变为2v ，则

力F 对物体做功：W Fs =又F ma =由222

1

2v v as -=得到：22

212v v s a

-=

2222

212111222

v v W Fs ma mv mv a -===-

二、动能定理：

1、内容：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

2、数学表达式：E =E E k k k W =∆-合末初或22

211122

W mv mv =-合 3、含义：

a 、W 合为外力做功的“代数和“。

b 、E k ∆为动能的增量，△E k ＞0时, 动能增加；△E k ＜0时, 动能减少. 动能定理反映了：力对空间的积累效果使物体的动能发生变化。 三、动能定理的讨论：

E =E E k k k W =∆-合末初

动能定理说明外力功是物体动能变化的量度，其外力可以是一个力，也可以是几个力的合力；

若0W 〉合，E E 0k k -〉末初即E E k k 〉末初，说明外力为动力，在动力作用下物体作加速运动：即外力对物体做正功，它的值等于物体动能的增加量。反之表示外力作负功，它的值等于物体动能的减小量。

若=0W 合，E =E k k 末初即，表示外力对物体不作功，物体的功能是守恒的。 四、动能定理的应用：

1、应用范围：

可用于恒力，也可用于变力，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 2、应用动能定理解题的步骤：

⑴、确定研究对象,明确它的运动过程; 并建立好模型。

⑵、分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功。

⑶、明确初状态和末状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程)。 ⑷、用E =E E k k k W =∆-合末初列方程求解。 3、例题分析：

一架飞机，质量m=5.0×103Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3×102m 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重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力?

解析：根据题意画图如下：

根据动能定理得：

所以：

f 2122

21(F F )11(0.02)22

k k k s E E E F mg s mv mv -==--=

-22

21323611220.021

5.010(600)20.02 5.01010

5.3

1.710mv mv F mg

s

N

-=+⨯⨯-=+⨯⨯⨯=⨯

4、学生练习：

质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少？

五、课堂小结：

•1、对动能概念和计算公式再次重复强调。

•2、对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

•3、通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

六、作业布置：

课本61页练习2-2：2、3题

七、课后反思：