优质课动能和动能定理教案

动能和动能定理

一、教学目标

1、知识与技能

1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。

2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。

3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。

2、过程与方法

1．运用实验探究归纳动能的表达式

2．理解动能定理的表达式。

3．理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

3、情感、态度与价值观

通过动能动能定理的研究应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

二、教学重点

1．动能动能定理的理解和应用。

三、教学难点

2．对动能定理的理解和应用。

四、课时安排

1课时

五、教学过程

(一)新课导入：

观看视频资料，激发学习兴趣。

我们在初中学过，物体由于运动而具有的能量叫动能．人类利用动能已经有很长的历史，观看系列图片，联系生活，发散思维。

复习回忆初中学过的知识：

1、动能：

2、功的表达式： W=FS

（二）．动能

动能：物体由于运动而具有的能量，叫做动能。那么，动能大小与哪些因素有关呢？

现在让我们复习一下初中做过的实验．

【演示实验】

1．介绍实验装置：如图1，所示。让小球A从光滑的导轨上滑下，与物块B相碰，推动木块做功。

2．演示并观察现象，

①让同一小球从不同的高度滑下，可以看到：高度大时

图1 滑块把物块推得远，对木块做的功多。

②让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑

块把物块推得远，对木块做的功多。

学生观察实验填写表格：

高度h 前进的位移s

做功的本领

动能 质量m 相同

大 大 大 大 小 小 小 小 质量m 前进的位移s

做功的本领

动能 高度h 相同

大 大 大 大 小

小

小

小

3．通过实验定性分析得到：

教师引导学生得出结论：质量越大、 速度越大，物体的动能就越大

那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢?

通过大量精确的实验，人们发现：一个质量为m ，速度为v 的物体，它的动能等于物体的质量与速度二次方乘积的一半。用E k 表示动能，则有

4、讲述动能的有关问题：（板书） ①动能的表达式

②动能是标量，无方向，求和只需用代数相加减 ③动能的单位：焦（J ）22111/J N m kg m s =∙=∙ 5、例题分析

【例题1】 一个质量为60 kg 的人以10 m/s 的速度奔跑；一颗质量为0.010 kg 的子弹以800 m/s 的速度射出；人和子弹相比，哪一个的动能大？

解：根据动能的定义式，人的动能是

子弹的动能是

通过比较可知，子弹比人的动能大。 6、小试身手

①我国1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg ，速度为

7.2km/s ，它的动能是多少？

()

232102.71732

1

21⨯⨯⨯==

υm E k J ＝4.48×109J ②课本第74页“练习”第1题 （三）．动能定理

通过以前的学习我们知道，功是能量转化的量度，也就是说有力对物体做功物体的能量就会发生变化，如果一个质量为m ，初速度为v 1的物体，受到外力F 的作用，并在力的方向上产生了一

个位移s ，而物体的末速度变为v 2。从功和能的角度看此过程，外力对物体做了功W ，物体的动能发生了变化。它们之间的关系为

1．若用E k 来表示物体的动能，那么上面的表达式可以改写为：W ＝E k 2－E k 1

2．教师介绍上式中各个字母所表示的物理量：−−→−表示

W 合力对物体所做的功；−−→−表示2k E 物体的末动能；−−→−表示1k E 物体的初动能。

3．用语言把上式表达式叙述出来。

力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫做动能定理。 4．动能定理的应用

动能定理既适合于任何情况下的做功情况，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 因此，在解决一些实际的问题时，它得到了广泛的应用。 5．应用动能定理解题步骤

①确定研究对象及运动过程

②受力分析，并确定各个力所做的功 ③明确初、末状态的动能

④列方程求解，对结果进行必要的讨论说明

【例题2】 汽车的制动性能，是衡量汽车性能的重要指标。在一次汽车制动性能的测试中，司机踩下刹车，使汽车在阻力作用下逐渐停止运动。下表中记录的是汽车在不同速度行驶时，制动后所经过的距离。

汽车速率v /（km/h ）

制动距离s /m

10 1 20 4 40 16 60

?

请根据表中的数据，分析以下问题：

1．为什么汽车的速率越大，制动的距离也越大？

2．让汽车载上3名乘客，再做同样的测试，结果发现制动距离加长了。试分析原因。 3．设汽车在以60 km/h 的匀速率行驶的时候（没有乘客）制动，在表中填上制动距离的近似值。试说明你分析的依据和过程。

解：1．以汽车为研究对象。在制动过程中，刹车产生的阻力对汽车做负功，汽车制动后的末速度是零。假设汽车制动时的阻力不变，由动能定理可知：

汽车制动前的速率越大，初动能就越大，制动时阻力做的负功也越多，因而制动过程中经过的距离也越长。

2．载上3名乘客的汽车，质量增加了，在速率相同的情况下，初动能也增加了。假设汽车制