(教案)7.7动能和动能定理(第3课时)(PXH)2020
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能,并引入动能定理。
动能是物体运动时所具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
动能定理则揭示了物体在受力作用下动能的变化规律。
1.2 学习目标通过本节课的学习,学生能理解动能的概念,掌握动能的计算方法,并能运用动能定理分析实际问题。
1.3 教学方法采用讲授法,结合示例和练习,引导学生掌握动能和动能定理的相关知识。
第二章:动能的概念2.1 动能的定义动能是指物体由于运动而具有的能量。
它的计算公式为:动能= 1/2 m v^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
2.2 动能的性质动能是一种标量,没有方向,只与物体的质量和速度有关。
动能随着物体速度的增加而增加,速度减小而减小。
2.3 动能与势能的转化物体在运动过程中,动能可以与势能相互转化。
例如,在抛体运动中,物体上升时势能增加,下降时势能减少,动能增加。
第三章:动能定理3.1 动能定理的表述动能定理指出,物体所受外力的功等于物体动能的变化。
即:外力所做的功= 物体动能的增加量。
3.2 动能定理的应用动能定理可以用来分析物体在受力作用下的运动状态。
通过计算外力所做的功和物体动能的变化,可以判断物体的速度、质量和加速度等参数。
第四章:动能定理的实际应用4.1 抛体运动以抛体运动为例,运用动能定理分析物体在抛出和落回时的动能变化,以及重力所做的功。
4.2 碰撞问题运用动能定理分析碰撞过程中动能的转移和转化,以及碰撞前后物体的速度和质量变化。
4.3 摩擦力对动能的影响分析摩擦力对物体动能的影响,如摩擦力做功导致物体动能的减少。
第五章:总结与拓展5.1 动能和动能定理的概念和应用本节课介绍了动能和动能定理的概念,以及它们在实际问题中的应用。
5.2 动能和动能定理的拓展研究引导学生思考动能和动能定理在其他领域中的应用,如航空航天、汽车运动等。
5.3 课后作业布置相关练习题,巩固学生对动能和动能定理的理解和应用。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)章节一:引言教学目标:1. 让学生了解动能的概念。
2. 让学生理解动能定理的含义。
教学内容:1. 动能的定义。
2. 动能定理的表述。
教学步骤:1. 引入话题:讨论物体运动时具有的能量。
2. 讲解动能的概念:物体由于运动而具有的能量。
3. 解释动能定理:物体的动能变化等于所受外力做的功。
教学评估:1. 提问:动能的定义是什么?2. 提问:动能定理的含义是什么?章节二:动能的计算教学目标:1. 让学生掌握动能的计算方法。
2. 让学生了解影响动能的因素。
教学内容:1. 动能的计算公式。
2. 影响动能的因素。
教学步骤:1. 讲解动能的计算公式:动能= 1/2 m v^2,其中m 为物体的质量,v 为物体的速度。
2. 讨论影响动能的因素:质量、速度。
教学评估:1. 提问:动能的计算公式是什么?2. 提问:影响动能的因素有哪些?章节三:动能定理的应用教学目标:1. 让学生掌握动能定理在实际问题中的应用。
2. 让学生学会利用动能定理解决问题。
教学内容:1. 动能定理在实际问题中的应用。
2. 利用动能定理解决问题的步骤。
教学步骤:1. 讲解动能定理在实际问题中的应用:物体在不同高度的动能计算、物体碰撞等问题。
2. 介绍利用动能定理解决问题的步骤:确定已知量和未知量、列式求解。
教学评估:1. 提问:动能定理在实际问题中的应用有哪些?2. 提问:利用动能定理解决问题的步骤是什么?章节四:动能定理的综合应用教学目标:1. 让学生能够综合运用动能定理解决复杂问题。
2. 让学生理解动能定理在物理学中的重要性。
教学内容:1. 动能定理在复杂问题中的应用。
2. 动能定理在物理学中的重要性。
教学步骤:1. 讲解动能定理在复杂问题中的应用:物体在斜面上的运动、物体在空气阻力的影响下的运动等。
2. 强调动能定理在物理学中的重要性:能量守恒、力学问题解决等。
教学评估:1. 提问:动能定理在复杂问题中的应用有哪些?2. 提问:动能定理在物理学中的重要性是什么?章节五:总结与复习教学目标:1. 让学生复习动能和动能定理的知识点。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景物理学是一门研究自然界规律的科学,其中力学是物理学的重要分支之一。
动能是力学中的基本概念,与我们的生活密切相关。
1.2 学习目标了解动能的概念及其物理意义。
掌握动能的计算方法。
1.3 教学方法采用问题驱动的教学方法,引导学生思考和探索。
通过实例分析,使学生能够将理论知识与实际问题相结合。
第二章:动能的概念与计算2.1 动能的定义动能是物体由于运动而具有的能量。
动能的计算公式为:动能= 1/2 m v^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
2.2 动能的物理意义动能与物体的质量和速度有关。
动能反映了物体运动的强度和能力。
2.3 动能的计算实例通过具体实例,讲解动能的计算方法。
学生进行动能计算的练习。
第三章:动能定理3.1 动能定理的表述动能定理指出,物体动能的变化等于物体所受外力做的功。
动能定理的数学表达式为:ΔKE = W,其中ΔKE为物体动能的变化量,W为外力做的功。
3.2 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在力的作用下速度的变化。
动能定理也可以用来计算物体在力的作用下位移的变化。
3.3 动能定理的实例分析通过具体实例,讲解动能定理的应用。
学生进行动能定理应用的练习。
第四章:动能与势能的转化4.1 势能的概念势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
势能包括重力势能和弹性势能等。
4.2 动能与势能的转化关系动能与势能之间可以相互转化。
当物体从高处下落时,势能转化为动能;当物体被弹起时,动能转化为势能。
4.3 动能与势能转化的实例通过具体实例,讲解动能与势能的转化关系。
学生进行动能与势能转化练习。
学生进行动能和动能定理的测试。
5.2 动能和动能定理的拓展讨论动能和动能定理在实际生活中的应用。
学生进行动能和动能定理相关的综合练习。
动能和动能定理(教案)第六章:动能和能量守恒6.1 能量守恒定律能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。
教学设计3:7.7 动能和动能定理
《动能和动能定理》教学设计教学重点理解动能的概念;会用动能的定义式进行计算.教学难点1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围.2.会推导动能定理的表达式.三维目标知识与技能1.理解动能的概念.2.熟练计算物体的动能.3.会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤.过程与方法1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法.2.理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法.情感态度与价值观1.通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣.2.通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美.教学过程导入新课视频导入利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的视频片断,让学生观察、自主提问、分组探讨.教师引导参考问题:1.风力发电是一种重要的节能方法,风力发电的效率与哪些因素有关?2.龙卷风给人类带来了极大的灾难,龙卷风为什么具有那么大的能量呢?推进新课一、动能的表达式功是能量转化的量度,每一种力做功对应一种能量形式的变化.重力做功对应于重力势能的变化,弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化,前几节我们学习了重力势能的基本内容.“追寻守恒量”中,已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能,大家举例说明哪些物体具有动能.参案:奔驰的汽车、滚动的足球、摆动的树枝、投出的篮球等运动的物体都具有动能.教师引导:重力势能的影响因素有物体的质量和高度,今天我们学习的动能影响因素有哪些?通过问题启发学生探究动能的影响因素.学生思考后总结:汽车运动得越快,具有的能量越多,应该与物体的速度有关;相同的速度,载重货车具有的能量要比小汽车具有的能量多,应该与物体的质量有关.即动能的影响因素应该是物体的质量和速度.问题:如何验证物体的动能与物体的质量和速度的关系?演示实验:让滑块A从光滑的导轨上滑下,与木块B相碰,推动木块做功.1.让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到:高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多.2.让质量不同的木块从同一高度滑下,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多.师生总结:物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.即质量、速度是动能的两个影响因素.问题:动能到底跟质量和速度有什么定量的关系呢?动能的表达式是怎样的?情景设置一:大屏幕投影问题一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力),在起飞跑道上加速运动,速度越来越大,问:1.飞机的动能如何变化?为什么?2.飞机的动能变化的原因是什么?3.牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系?学生讨论并总结回答:1.在起飞过程中,飞机的动能越来越大,因为飞机的速度在不断增大.2.由于牵引力对飞机做功,导致飞机的动能不断增大.3.据功能关系:牵引力做了多少功,飞机的动能就增大多少.由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系,我们可以根据做功的多少,来定量地确定动能.情景设置二:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型:设某物体的质量为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v 2,如图所示.提出问题:1.力F 对物体所做的功是多大?2.物体的加速度是多大?3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?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=2al ,即l= 把F 、l 的表达式代入W=Fl ,可得F 做的功W= 也就是W= 根据推导过程教师重点提示:1.mv 2是一个新的物理量.2.是物体末状态的一个物理量,是物体初状态的一个物理量,其差值正好等于合力对物体做的功.合力F 所做的功等于这个物理量的变化,所以在物理学中就用这个物理量表示物体的动能.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.动能的公式:E k =mv 2.3.动能的标矢性:标量.4.动能的单位:焦(J ).教师引导学生分析动能具有瞬时性,是个状态量:对应一个物体的质量和速度就有一个2122v v -av v 22122-av v ma 2)(2122-21222121mv mv -212221mv 2121mv 21动能的值.引导学生学会从实验现象中思考分析,最终总结归纳出结论.同时注意实验方法——控制变量法.例 质量为2 kg 的石块做自由落体运动,求石块在第1 s 末、第2 s 末的动能是多少? 解析:先求出第1 s 末和第2 s 末的速度再求出动能值,明确变速运动的物体动能是时刻变化的.v 1=gt 1=10×1 m/s=10 m/s,v 2=gt 2=10×2 m/s=20 m/sE k1=mv 12=100 J,E k2=mv 22=400 J. 答案:100 J 400 J或者先求出石块1 s 内和2 s 内的位移,再确定重力做功的对应值,重力做功的值就是石块动能的增加量,即石块的动能值(因为石块的初动能为0),从而进一步理解功是能量转化的量度.二、动能定理课件展示:通过大屏幕投影展示足球运动员踢球的场面,让学生观察,运动员用力将足球踢出,足球获得了动能;足球在草地上由于受到了阻力的作用,速度越来越小,动能越来越小. 问题:1.若外力对物体做功,该物体的动能总会增加吗?2.如果物体对外做功,该物体的动能总会减少吗?做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢?推导:将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v 1,且水平面存在摩擦力f ,在外力F 作用下,经过一段位移s ,速度达到v 2,如图,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?外力F 做功:W 1=Fs摩擦力f 做功:W 2=-fs外力做的总功为:W 总=Fs -fs=ma·=E k2-E k1=ΔE k . 师生总结:外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量.其中F 与物体运动同向,它做的功使物体动能增大;f 与物体运动反向,它做的功使物体动能减少.它们共同作21212122212221212mv mv a v v -=-用的结果,导致了物体动能的变化.学生根据课本提供的问题情景,运用牛顿第二定律和运动学公式独立推导出外力做功与物体动能变化的关系.思维拓展将上述问题再推广一步:若物体同时受几个方向任意的外力作用,情况又如何呢?引导学生推导出正确结论并板书: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,这个结论叫动能定理.用W总表示外力对物体做的总功,用E k1表示物体初态的动能,用E k2表示末态动能,则动能定理表示为:W总=E k2-E k1=ΔE k.分组讨论:根据动能定理的表达形式,提出下列问题,加强对动能定理表达式的理解:1.当合力对物体做正功时,物体动能如何变化?2.当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?学生总结分析:1.当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加.2.当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减少.知识拓展1.外力对物体做的总功的理解有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动.因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和;又因为W总=W1+W2+……=F1·s+F2·s+……=F合·s,所以总功也可理解为合外力的功.2.对动能定理标量性的认识定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小.如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变.3.对定理中“变化”一词的理解由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少.因而定理中“变化”一词,并不表示动能一定增大,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”,数值可正,可负.4.对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系.5.对适用条件的理解:动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的,但对于外力是变力,物体做曲线运动的情况同样适用.例 2 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103 kg ,起飞过程中从静止开始滑跑.当位移达到l=5.3×102 m 时,速度达到起飞速度v=60 m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.求飞机受到的牵引力.解法一:以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动且受到重力、支持力、牵引力和阻力作用 F 合=F -kmg=ma ①又v 2-02=2al ,所以a= ② 由①和②得:F -kmg= F=kmg+=0.02×5×103×10 N+5×103×N=1.8×104 N. 解法二:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为W G =0,W 支=0,W 牵=Fl ,W 阻=-kmgl .据动能定理得:Fl -kmgl =mv 2,代入数据,解得F =1.8×104 N.方法比较:解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的,而解法二是用动能定理求解的,那么同学们比较一下,这两种解法有什么区别呢?学生讨论比较后得到:解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解,要假定牵引力是恒力,而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解,因为动能定理适用于变力,用它可以处理牵引力是变力的情况.而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它来处理问题时比较方便.课堂训练质量为m 的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F 作用下开始运动,发生位移s 1时撤去力F ,问物体还能运动多远?解析:研究对象:质量为m 的物体.研究过程:从静止开始,先加速,后减速至零.受力分析、过程草图如图所示,其中mg (重力)、F (水平外力)、N (弹力)、f (滑动摩擦力),设加速位移为s 1,减速位移为s 2l v 22lv m 22l v m 2222103.5260⨯⨯21方法一:可将物体运动分成两个阶段进行求解物体开始做匀加速运动位移为s 1,水平外力F 做正功,f 做负功,mg 、N 不做功;初始动能E k0=0,末动能E k1= 根据动能定理:Fs 1-fs 1=-0 又滑动摩擦力f=μN,N=mg则:Fs 1-μmgs 1=-0 物体在s 2段做匀减速运动,f 做负功,mg 、N 不做功;初始动能E k1=,末动能E k2=0 根据动能定理:-fs 2=0-,又滑动摩擦力f=μN,N=mg 则:μmgs 2=0- 即Fs 1-μmgs 1-μmgs 2=0-0s 2=. 方法二:从静止开始加速,然后减速为零,对全过程进行求解.设加速位移为s 1,减速位移为s 2;水平外力F 在s 1段做正功,滑动摩擦力f 在(s 1+s 2)段做负功,mg 、N 不做功;初始动能E k0=0,末动能E k =0在竖直方向上:N -mg =0 滑动摩擦力f=μN根据动能定理:Fs 1-μmg (s 1+s 2)=0-0得s 2=. 方法总结:在用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程,此时可分段研究,也可整体研究;在整体研究时,要注意各分力做功所对应的位移.2121mv 2121mv 2121mv 2121mv 2121mv 2121mv mgs mg F μμ1)(-mgs mg F μμ1)(-动能定理解题的方法和步骤:(1)确定研究对象;(2)分析物体的受力情况,明确各个力是否做功,做正功还是做负功,进而明确合外力的功;(3)明确物体在始末状态的动能;(4)根据动能定理列方程求解.课堂小结本节课主要学习了:1.物体由于运动而具有的能叫动能,动能可用E k 来表示,物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半.2.动能是标量,也是状态量.3.动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的.4.动能定理中所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是任何其他的力,动能定理中的W 是指所有作用在物体上的外力的合力的功.5.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的,但对于外力是变力,物体做曲线运动的情况同样适用.布置作业教材“问题与练习”第3、4、5题.板书设计7 动能和动能定理活动与探究⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=说明对结果进行必要的讨论列方程求解末状态的功能明确初并确定各个力所做的功受力分析程确定研究对象及运动过解题步骤或体能的变化合外力所做的功等于物动能定理焦单位是状态量动能是标量公式叫动能能物体由于运动而具有的动能理定能动和能动,)4(,)3(,)2()1(:.32121.2.1)(:.4,.321.2,.12122122mv mv W E E W J mv E k k k课题:估测自行车受到的阻力目的:自行车仍是我国主要的代步工具,根据动能定理估测自行车行驶过程中所受阻力,既加强对基础知识的理解,又可以使学生形成学以致用的思想.方法:骑自行车时,如果停止用力蹬脚蹬,设此时自行车的速度为v 0,由于受到阻力f 作用,自行车前进一段距离l 后将会停下来,根据动能定理,有-fl=0 即阻力f = 实验中需测出人停止用力后自行车前进的距离l ,自行车和人的总质量m ,以及初速度v 0. 初速度可以通过以下三种方法测得:1.在停止用力前,尽可能使自行车做匀速直线运动,通过测量时间和距离,计算出平均速度,以它作为停止用力时的初速度.2.测出自行车从停止用力到静止时前进的距离和时间,再根据匀减速运动的规律,求出初速度.3.停止用力时从车上释放一个小石块,测出释放的高度和石块在水平方向通过的距离,即可求得初速度.设计点评探究式教学是实现物理教学目标的重要方法之一,同时也是培养学生创新能力、发展学生非智力因素的重要途径.因此,本节教学设计从动能的概念入手就注重对学生的引导,使学生在探究中提出问题、设计方案、解决问题.在操作上,本节教学设计注重为学生创设一个和谐自由的教学氛围.在动能的影响因素及动能定理表达式的推导过程中,有师生间的讨论、分析,甚至是相互质疑.在探究过程中,重点引导学生从外力做功和物体的动能变化量两个方面思考,选择受力情况较为简单,而动能变化量又较容易得到的具体运动形式,同时要考虑误差的大小.在解题过程中,让学生体会到了运用动能定理解决问题的优点和方法、步骤.本节课运用实验探究法,通过质量相同的物体高度的不同和高度相同质量不同的两种情况,得出动能和质量、速度的关系.2021mvl mv 220。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言教学目标:1. 了解动能的概念。
2. 理解动能与物体运动状态的关系。
教学内容:1. 动能的定义:介绍动能的定义,即物体由于运动而具有的能量。
2. 动能的单位:解释国际单位制中动能的单位,即焦耳(J)。
3. 动能与速度的关系:阐述动能与物体速度的关系,即速度越大,动能越大。
教学活动:1. 引入动能的概念,让学生初步了解动能的概念。
2. 通过示例或实验,让学生观察和体验动能与物体运动状态的关系。
作业与评估:1. 让学生回答动能的定义和单位。
2. 让学生解释动能与速度的关系,并给出实例。
第二章:动能的计算教学目标:1. 学会计算物体的动能。
2. 理解动能计算公式的含义。
教学内容:1. 动能计算公式:介绍动能计算公式,即动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。
2. 动能与质量和速度的关系:解释动能与物体质量和速度的关系,即质量越大,速度越大,动能越大。
教学活动:1. 讲解动能计算公式的推导过程。
2. 通过示例或练习,让学生运用动能计算公式计算不同物体的动能。
作业与评估:1. 让学生回答动能计算公式及其含义。
2. 让学生运用动能计算公式计算给定物体的动能。
第三章:动能定理教学目标:1. 理解动能定理的概念。
2. 学会应用动能定理解决问题。
教学内容:1. 动能定理的定义:介绍动能定理的定义,即外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
2. 动能定理的应用:解释如何应用动能定理解决问题,例如计算物体在受力作用下的动能变化。
教学活动:1. 讲解动能定理的概念和推导过程。
2. 通过示例或练习,让学生应用动能定理解决问题。
作业与评估:1. 让学生回答动能定理的定义及其应用。
2. 让学生应用动能定理解决给定的问题。
第四章:动能定理在实际问题中的应用教学目标:1. 学会将动能定理应用于实际问题。
2. 理解动能定理在物理学和工程学中的应用。
教学内容:1. 动能定理与实际问题的关系:介绍如何将动能定理应用于实际问题,例如计算物体在碰撞、抛射和摩擦力作用下的动能变化。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)章节一:引言教学目标:1. 让学生了解动能的概念和意义。
2. 让学生理解动能定理的基本原理。
教学内容:1. 动能的定义和计算公式。
2. 动能定理的内容和表达式。
教学步骤:1. 引入话题:讨论物体的运动和它的能量。
2. 介绍动能的概念:解释物体由于运动而具有的能量。
3. 讲解动能的计算公式:KE = 1/2 mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
4. 引入动能定理:动能的变化等于物体所受的合外力做的功。
5. 讲解动能定理的表达式:ΔKE = W,其中ΔKE为动能的变化量,W为合外力做的功。
章节二:动能的计算教学目标:1. 让学生掌握动能的计算方法。
2. 让学生能够运用动能的概念解决实际问题。
教学内容:1. 动能的计算公式:KE = 1/2 mv^2。
2. 动能的单位:焦耳(J)。
教学步骤:1. 回顾动能的概念和计算公式。
2. 讲解动能的单位:1 J = 1 kg·m^2/s^2。
3. 举例说明动能的计算方法:给定物体的质量和速度,计算动能。
4. 练习题:计算不同质量和速度的物体的动能。
章节三:动能定理的应用教学目标:1. 让学生了解动能定理在实际问题中的应用。
2. 让学生能够运用动能定理解决动力学问题。
教学内容:1. 动能定理的应用场景:物体在力的作用下的运动。
2. 动能定理的解题步骤:确定物体的初、末动能和外力做的功。
教学步骤:1. 回顾动能定理的内容和表达式。
2. 讲解动能定理的应用场景:物体在力的作用下的运动。
3. 讲解动能定理的解题步骤:确定物体的初、末动能和外力做的功。
4. 举例说明动能定理的应用:计算物体在力的作用下的位移或力的做功。
5. 练习题:运用动能定理解决实际的动力学问题。
章节四:动能和动能定理的实验教学目标:1. 让学生通过实验观察和验证动能的概念和动能定理。
2. 让学生掌握实验方法和技巧。
教学内容:1. 动能和动能定理的实验原理。
2. 动能和动能定理的实验方法和步骤。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能,以及动能定理。
动能是物体运动时所具有的能量,它在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
通过学习动能和动能定理,同学们将能够更好地理解物体运动的规律。
1.2 学习目标1. 了解动能的定义及表示方法;2. 掌握动能定理的内容及其应用;3. 能够运用动能和动能定理解决实际问题。
第二章:动能的概念2.1 动能的定义动能是指物体由于运动而具有的能量。
它的表达式为:\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]其中,\( E_k \) 表示动能,\( m \) 表示物体的质量,\( v \) 表示物体的速度。
2.2 动能的单位动能的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛顿·米。
在国际单位制中,动能的单位也可以表示为千卡(kcal)或电子伏特(eV)。
第三章:动能的计算3.1 动能的计算公式根据动能的定义,我们可以用质量、速度来计算物体的动能。
具体步骤如下:(1)确定物体的质量和速度;(2)将质量、速度代入动能公式;(3)计算得出动能的大小。
3.2 动能计算实例假设一个物体质量为2kg,速度为10m/s,求该物体的动能。
解:将质量和速度代入动能公式:\[ E_k = \frac{1}{2} \times 2kg \times (10m/s)^2 = 100J \]该物体的动能为100焦耳。
第四章:动能定理4.1 动能定理的内容动能定理指出:物体所受外力做的功等于物体动能的变化。
即:\[ W = \Delta E_k \]其中,\( W \) 表示外力做的功,\( \Delta E_k \) 表示物体动能的变化量。
4.2 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在受到外力作用下动能的变化。
例如,一个物体从静止开始加速,最终达到一定速度,我们可以根据动能定理计算出物体在这个过程中所受外力做的功。
第五章:动能定理解决实际问题5.1 实例一:抛物线运动假设一个物体做抛物线运动,求物体在最高点的动能。
《动能和动能定理》教案
《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案(通用4篇)《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。
在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。
也是每年高考必考内容。
因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。
--思路导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能1.理解动能的确切含义和表达式。
2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。
3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。
过程与方法1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。
2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。
情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。
3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。
4.领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
教学重点1.动能的概念,动能定理及其应用。
2.演示实验的分析。
教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。
高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。
前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。
对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。
教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问:能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关,动能和做功的关系。
高中物理第七章第七节动能和动能定理教案新人教必修
第四节动能动能定理课时:三课时教师:教学目标:一、知识目标:1.理解什么是动能.2.知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算.3.理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围.二、能力目标1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.2.理论联系实际,培养学生分析问题的能力.三、德育目标通过动能定理的演绎推导,培养学生对科学研究的兴趣.教学重点:1.动能的概念.2.动能定理及其应用.教学难点:对动能定理的理解和应用.教学方法:推理归纳法、讲授法、电教法.教学用具:导轨、物块(或小球)两个.教学过程:一、导入新课[复习]1、功和能的关系是什么?功是能量转化的量度,物体能量变化的多少是用做功的多少来量度,即W=ΔE。
2、什么是物体的动能?物体的动能与什么因素有关?物体由于运动而具有的能叫动能;物体的动能跟物体的质量和速度有关系。
[导入]物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题. [板书]第四节动能动能定理二、新课教学一、物体的动能与物体的质量、速度的定性关系1.多媒体展示实验装置:让滑块A从光滑的导轨上滑下,与木块B相碰,推动木块做功;2.实物演示并观察现象;a. 让滑块A 从不同的高度滑下,可以看到:高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多。
说明滑块具有的能也多。
即高度大时滑块滑到水平面时速度大,滑块具有的动能也多。
b. 让质量不同的滑块从同一高度下滑,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多。
说明质量大的滑块具有的能也多。
而质量不同的滑块从同一高度下滑到水平面时速度相等,可见速度相等时,质量大的滑块具有的动能也多。
综上所述,可得:物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大. (二)思考题如图所示,质量为m=1kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,它以初速度V 0=4m/s 开始向右滑行。
求:(要求先进行字母运算再代入数值) (1)物体能滑行的最大距离是多少?(2(3二、动能 1、定义:物体由于运动而具有的能叫动能,用E K 表示。
动能和动能定理 高中物理必修教案教学设计 人教版
人教版高中物-理必修二 7.7动能和动能定理
一、教学目标
知道动能的符号,单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能;
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;
教具准备
投影仪、多媒体课件
二、教学过程
(一)引入
师:同学们我们都知道物体由于运动而且具有动能,那么动能的具体表达式如何呢?今天我们来学习新的一节《动能定理》。
(二)新课教学
师:动能的概念是什么?怎样定义的呢?
生:物体由于运动而具有的能叫做动能
师:动能的表达式如何?
生:
师:很好,同学们预习得很到位,我们一起来推导动能的表达式。
在光滑的水平面上有一
个质量为m的物体,在于运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移,速度由增加到求这个过程中该力所做的功
1.物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。
2.动能是标量,是一个状态量,单位是焦耳J。
(三)动能定理
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即合力所做的功等于物体动能的变化量
1.。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理一、教学目标:1. 让学生了解动能的定义及其表达式。
2. 让学生理解动能定理的内容及其应用。
3. 培养学生运用动能定理解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 动能的定义及表达式2. 动能定理的内容3. 动能定理的应用三、教学重点与难点:1. 教学重点:动能的定义及其表达式,动能定理的内容及其应用。
2. 教学难点:动能定理在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法讲解动能的定义、表达式及动能定理的内容。
2. 采用案例分析法讲解动能定理在实际问题中的应用。
3. 引导学生通过小组讨论,探讨动能定理的广泛应用。
五、教学过程:1. 引入新课:通过讲解物体的运动状态,引出动能的概念。
2. 讲解动能的定义及表达式:动能是指物体由于运动而具有的能量,其表达式为K = 1/2mv²,其中m 为物体的质量,v 为物体的速度。
3. 讲解动能定理的内容:动能定理指出,物体所受的合外力做功等于物体动能的变化。
即W = ΔK,其中W 为合外力做的功,ΔK 为物体动能的变化量。
4. 讲解动能定理的应用:通过案例分析,讲解动能定理在实际问题中的应用,如物体在水平面上加速运动、物体在光滑斜面上下滑等。
5. 小组讨论:让学生分组讨论动能定理在生活中的其他应用,并分享讨论成果。
6. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调动能定理的重要性。
7. 布置作业:布置一些有关动能和动能定理的应用题,让学生课后巩固所学知识。
六、教学评价:1. 评价学生对动能的定义及其表达式的掌握程度。
2. 评价学生对动能定理的内容及其应用的理解。
3. 评价学生运用动能定理解决实际问题的能力。
七、教学反馈:1. 课堂提问:在讲解过程中,适时提问学生,了解他们对动能和动能定理的理解程度。
2. 作业批改:检查学生作业中涉及动能和动能定理问题的解答,了解他们的掌握情况。
3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解他们对动能定理应用的理解。
7.7动能和动能定理教案
2.表达式:W
Ek 2
Ek1 或W
1 2
mv22
1 2
mv12
3.解题一般步骤: ①确定研究对象,画出草图; ②分析物体的受力情况,分析各力做功的情况; ③确定物体的初、末状态;明确初、末状态的动能 ④列式求解并对结果进行分析讨论
本节课的教学设计从动能的概念入手就注重对学生的引导,使学生在探究
中提出问题、设计方案、解决问题。在操作中,本节教学设计注重为学生创设
的.一.般.步.骤.吗? ①确定研究对象,画出草图;
0 v02 2al 得
②分析物体的受力情况,分析各力做 功的情况; ③确定物体的初、末状态;明确初、 末状态的动能 ④列式求解并对结果进行分析讨论
F阻
mv
2 0
2l
解法二:由动能定理得
F阻 l
0
1 2
mv02
体会动能 定理比牛 顿运动定 律处理问 题更加方 便简单
任务二:动能定理的应用
2.同样适用,此时W为合力 做的功,它等于各个力做 功的代数和。 3.合力做正功,动能增加; 合力做负功,动能减少。 4.可以处理变力做功或曲 线运动,采用微元法,把 强调 W 的 过程分成许多小段,认为 适 用 范 围 物体在每小段运动中受到 及 它 的 优 的是恒力,运动的轨迹是 势 直线。 (小组按要求合作完成两
(分组讨论问题,组内交 流意见并汇总) 生:1.力指的是物体受到的 合力;
强调 W 为 物体在过 程中做的 总功
2.如果物体受到几个力的共同作用, 动能定理还适用吗,该如何处理? 3.当合力对物体做正功时,物体的动 能如何变化;当合力对物体做负功 时,物体的动能又如何变化? 4.动能定理是在物体受恒力作用且做 直线运动的情况下推导出来的。那么 动能定理是否可以应用于变力做功 或物体做曲线运动的情况呢?
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能,并引入动能定理。
动能是物体由于运动而具有的能量,它在物理学中具有广泛的应用。
通过学习动能和动能定理,学生将能够理解物体运动时的能量转换和守恒。
1.2 学习目标了解动能的定义及其物理意义掌握动能的计算公式理解动能定理的内容及其应用1.3 教学方法采用讲授法、互动讨论法和实验演示法相结合的方式进行教学。
通过引导学生思考和实验观察,使学生更好地理解动能和动能定理。
第二章:动能的定义和计算2.1 动能的定义动能的定义:物体由于运动而具有的能量。
2.2 动能的计算公式单质点物体动能的计算公式:K = 1/2 mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
2.3 动能的物理意义动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能越大。
第三章:动能定理3.1 动能定理的内容动能定理:外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
3.2 动能定理的数学表达式W = ΔK,其中W为外力对物体所做的功,ΔK为物体动能的变化量。
3.3 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在力的作用下速度的变化,或者物体重心的移动距离。
第四章:动能和动能定理的实验验证4.1 实验目的验证动能的计算公式和动能定理的正确性。
4.2 实验原理利用实验装置,通过测量物体的质量和速度,计算动能,并测量外力对物体所做的功。
4.3 实验步骤学生分组进行实验,按照实验指导书进行操作。
4.4 实验结果与分析分析实验数据,验证动能的计算公式和动能定理的正确性。
第五章:动能和动能定理在实际问题中的应用5.1 实际问题举例举例说明动能和动能定理在实际问题中的应用,如汽车行驶、运动员投掷等。
5.2 解题步骤引导学生运用动能和动能定理解决实际问题,讲解解题步骤和方法。
5.3 总结本节课通过学习动能和动能定理,使学生能够理解物体运动时的能量转换和守恒,并能够运用动能和动能定理解决实际问题。
人教版高一物理必修二教案-7.7动能和动能定理
第七节动能和动能定理(1)教学设计【教学目标】(一)知识与技能1、掌握动能的表达式。
2、掌握动能定理的表达式。
3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。
(二)过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
2、理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。
(三)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。
【教学重点】动能定理及其应用。
【教学难点】对动能定理的理解和应用。
【教学方法】推理归纳法、讨论法。
【新课学习】引入新课:通过上节课的探究,我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系,那么物体的动能应该怎样表达?力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢?这节课我们就来研究这些问题。
进行新课一、动能表达式教师活动:我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?学生活动:学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。
讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。
教师活动:投影简化的情景推导动能定理表达式。
设物体的质量为m ,在与运动方向相同的恒定外力F 的作用下发生一段位移l ,速度由v 1增加到v 2,如图所示。
试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F 对物体做功与速度变化关系表达式。
学生活动:在练习本上独立推导,求出力对物体做功的表达式。
教师活动:投影学生的推导过程。
功的表达式为:提出问题:教材上说“221mv ”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样说?通过上节课的探究,是否也印证了你的观点?质量为m 的物体,以速度v 运动时的动能为提出问题:动能是矢量还是标量?国际单位制中,动能的单位是什么?在SI 制中,它的单位与功的单位相同,都是焦耳。
1kg ·m 2/s 2=1N ·m =1J说明:①动能是状态量,与物体的运动状态有关,在动能的表达式中,v 应为对应时刻的瞬时速度;②动能是标量,动能与功一样,只有大小,没有方向,是标量。
三课之教案 动能和动能定理
高中物理必修27.7 动能与动能定理教案-------刘娜课型:新授课课时安排:第1课时【教·学目标】知识与技能1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算运动物体的动能.2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能及动能定理,理解动能定理的物理意义.3、领会运用动能定理解题的优越性,会运用动能定理处理单个物体的有关问题.过程与方法1、运用类比、演绎推导方式推导动能定理的表达式.2、理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法.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.【教·学重点】1、动能及动能定理的推导。
2、动能表达式及动能定理的应用。
【教·学难点】知道动能定理用于变力做功与曲线运动的情境,能用动能定理计算变力所做的功。
【教·学方法】类比推理、阅读探究、精讲精练。
【教·学过程】1.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。
2.内容组织(1)什么是动能?它与哪些因素有关?(可请学生举例回答,然后总结作如下板书)物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
举例:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能就越大,物体对外做功的能力也越强。
所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。
(2)动能公式动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。
因此我们可以通过做功来研究能量。
外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面研究一个运动物体的动能是多少?如图:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m ,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F 作用下,物体发生一段位移s ,得到速度v ,这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?外力做功W =Fs =ma ×22212m v a v = 由于外力做功使物体得到动能,所以221mv 就是物体获得的动能,这样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系:用k E 表示动能,则计算动能的公式为:221mv E k =。
人教版高一物理必修二教案:7.7动能和动能定理
动能和动能定理教学设计一、教学目标1、知识和技能:⑴.理解动能的概念、符号、单位和表达式⑵.能从牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理,理解动能定理的物理意义⑶.领会运用动能定理解题的优越性,会用动能定理处理物体直线和曲线运动实际问题2、过程和方法:⑴.设置问题启发学生思考,让学生掌握解决问题的思维方法⑵.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法3、情感、态度和价值观:⑴.通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣⑵.激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问题二、学情分析初中,学生对动能有了感性的认识。
在第一学期物理学习中,学生有运动学和牛顿第二定律的基础。
且通过本章前几节的学习,学生掌握好了功的计算,在第六节实验《探究功与速度变化的关系》的基础上,学生已经知道了当物体v0=0时,合外力做的功W与物体速度的二次方成正比的实验结论。
三、设计思路动能定理是力学中一条重要规律,它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能变化量的关系,动能定理贯穿在本章以后的内容中,是本章的教学重点。
学习掌握它,对解决力学问题,尤其是变力做功,时间未知情况下的问题有很大的方便。
本课教学设计的过程为:导入新课──提出动能的概念──动能的变化──推导合外力做的功和动能变化的关系(推理、演绎)得出动能定理──理解好动能定理──动能定理知识应用例1.2.3题(直线,曲线)──方法总结──布置作业四、教学重点、难点1.重点:⑴动能概念的理解⑵动能定理推导及其理解应用2.难点:对动能定理的理解五、教学资源:多媒体课件投影仪六、教学过程化 ( )(4)一定质量的物体动能不变,一定处于平衡状态 ( )过渡:合外力做功W 合和物体动能的变化两者之间有什么关系?二、推导合外力做功W 合与动能变化ΔE k 关系学生分组协作,推导动能定理设计情景:如图所示,某物体的质量为m ,在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ,水平面是粗糙的,摩擦力为f,物体的速度由v 1增加到v 2,求合外力做的功W 合和速度变化ΔE k 的关系?选择学生的答案,投影学生的推导过程,归纳,总结得出合外力做的功W 合等于物体动能的变化量ΔE k三、动能定理1、内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程动能的变化。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能,并通过动能定理来理解物体在力的作用下速度和动能的变化。
动能是物理学中的基本概念,对于深入理解物体的运动和相互作用具有重要意义。
1.2 教学目标(1) 动能的定义及其表达式;(2) 动能定理的内容及其应用;(3) 物体的速度、质量和动能之间的关系。
第二章:动能的定义和计算2.1 动能的定义动能是物体由于运动而具有的能量。
通常用符号K 表示,单位是焦耳(J)。
动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大。
2.2 动能的表达式动能的表达式为:K = 1/2 m v^2,其中m 表示物体的质量,v 表示物体的速度。
2.3 动能的计算根据动能的表达式,我们可以计算给定质量和速度的物体的动能。
例如,一个质量为2 kg 的物体,速度为6 m/s,其动能为:K = 1/2 2 6^2 = 36 J。
第三章:动能定理3.1 动能定理的定义动能定理指出,物体所受外力的功等于物体动能的变化。
即:W = ΔK,其中W 表示外力对物体所做的功,ΔK 表示物体动能的变化量。
3.2 动能定理的内容动能定理的内容可以分为两种情况:(1) 外力对物体做正功,物体的动能增加;(2) 外力对物体做负功,物体的动能减少。
3.3 动能定理的应用动能定理可以应用于实际问题,如计算物体在力的作用下速度和动能的变化。
例如,一个质量为2 kg 的物体,受到一个10 N 的力作用,使其速度从2 m/s 增加到6 m/s,求外力对物体所做的功。
根据动能定理,外力对物体所做的功为:W = ΔK = 1/2 m (v^2 u^2) = 1/2 2 (6^2 2^2) = 22 J。
第四章:物体的速度、质量和动能之间的关系4.1 速度与动能的关系物体的速度越大,动能就越大。
当物体的质量一定时,速度与动能呈二次函数关系。
4.2 质量与动能的关系物体的质量越大,动能也越大。
高中物理必修二教案:7.7 动能和动能定理
7.7 动能和动能定理教学目标一、知识与技能1. 理解动能的概念。
2. 熟练计算物体的动能。
3. 会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤。
二、过程与方法1. 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法。
2. 理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。
三、情感、态度与价值观1. 通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣。
2. 通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美。
教学重点理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
教学难点1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围。
2.会推导动能定理的表达式。
教学过程一、导入新课传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流。
同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理。
二、新课教学(一)动能的表达式教师活动:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型:设某物体的质量为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v 1增加到v 2,如图所示。
提出问题:1.力F 对物体所做的功是多大?2.物体的加速度是多大?3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?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2122v v -=2al ,即l=av v 22122- 把F 、l 的表达式代入W=Fl ,可得F 做的功W=av v ma 2)(2122-也就是W=21222121mv mv - 根据推导过程教师重点提示: 1.动能的表达式:E K =21mv 2。
2.动能对应物体的运动状态,是状态量。
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《7.7动能和动能定理(习题课)》教案(第3课时)
授课人:
一、教学目标:
1.熟练利用动能定理解决实际问题。
(重点)
二、教学重、难点:利用动能定理解决实际问题。
三、教学过程:(具体见PPT )
1、复习回顾。
2、相关练习
3、课本练习:课本P74第3、
4、5题
4、课后练习
5、课堂小结:
四、教学内容:
(一)复习回顾:
动能定理的理解12k k E E W -=合
说明:对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速;直线运动、曲线运动;多过程、瞬间过程都能运用。
(二)相关练习:
【瞬间过程问题】
1、一个人用力踢一个质量为1 kg 的皮球,使球由静止开始以10 m/s 的速度飞出,假定人踢球瞬间对球的平均作用力为200 N ,球在水平方向运动了20 m 停下,那么人踢球做的功是
( )
A .500 J
B .50 J
C .4 000 J
D .无法确定
【多过程问题】
2、一个物体静止在水平面上,已知m =1kg ,μ=0.1,现用水平外力F =2 N ,拉其运动5 m 后立即撤去水平外力F ,则其还能滑行________m .(g 取10 m/s 2)
【规律总结】
一、动能定理的适用范围
动能定理虽然可根据牛顿定律和运动学公式推出,但定理本身的意义及应用却具有广泛性和普遍性。
动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动,也适用于变力做功和曲线运动,且只需确定初、末状态,而不必涉及过程细节,因而解题很方便。
二、领会运用动能定理解题的优越性
① 由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中,物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以研究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制。
② 一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而往往用动能定理求解简捷;可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解。
而对于变力作用下运动、或者曲线运动问题,利用牛顿定律无法求解。
所以说,动能定理使用范围更加广泛。
(三)课本练习:课本P74
3、质量是2g的子弹,以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板,射穿后的速度是100m/s。
子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大?
4、我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题:民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高3.2m,斜面长6.5m,质量60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,求人滑至底端时的速度。
请用动能定理解答本题。
5、运动员把质量是500g的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s。
请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的功。
(四)课后练习:
1、如图所示,质量为m的物体,从高为h=5m、倾角为θ=37º的光滑斜面顶端由静止开始
(g取10m/s2)沿斜面下滑,最后停在水平面上。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.4,
求:
(1)物体滑至斜面底端时的速度大小为。
(2)物体在水平面上滑过的距离为。
2、如图所示,一铅球从高出地面H处由静止自由落下,忽略空气阻力,落至地面后并深入地下h处停止,设铅球的质量为m ,求铅球在落入地面以下过程中受到的平均阻力?
(五)课堂小结:
(六)教学反思:。