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黑龍江省穆棱市朝鮮族學(xué)校高中物理 第七章 機械能守恒定律 7 動能和動能定理教案 新人教版必修2(通用)

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1、黑龍江省穆棱市朝鮮族學(xué)校高中物理 第七章 機械能守恒定律 7 動能和動能定理教案 新人教版必修2 【教學(xué)目標(biāo)】 一.知識與技能 1.使學(xué)生進一步理解動能的概念,掌握動能的計算式。 2.結(jié)合教學(xué),對學(xué)生進行探索研究和科學(xué)思維能力的訓(xùn)練。 3.理解動能定理的確切含義,應(yīng)用動能定理解決實際問題。 二.過程與方法 1.運用歸納推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達式。 2.對比分析動力學(xué)知識與動能定理的應(yīng)用。 三.情感、態(tài)度與價值觀 通過動能定理的推導(dǎo),感受成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。 【教學(xué)重點、難點】 教學(xué)重點:動能的概念。 教學(xué)難點:對動能定理的理解和應(yīng)用。 【教學(xué)方

2、法】 探究、講授、討論、練習(xí) 【教具準(zhǔn)備】 多媒體課件 【教學(xué)過程】 [新課導(dǎo)入]上節(jié)課我們用實驗探討了在一個特殊情形下動能與的關(guān)系,這節(jié)課我們將用理論進行推導(dǎo),看理論與實驗是否相符。 (觀看日本的海嘯)提問:洪水為什么具有這樣大的破壞性? [板書]動能、動能定理. 師:我們知道動能的大小是與哪些因素有關(guān)? 生:物體的質(zhì)量和速度有關(guān),物體的質(zhì)量越大,運動的速度越大,物體具有的動能就越大。 那么動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢?我們接下來就來探究這個問題。 [新課教學(xué)] 動能的表達式 加多少。 [方法滲透] 由于牽引力所做的功和動能變化之間的等量關(guān)系,

3、我們可以根據(jù)做功的多少,來定量地確定動能 。 (用投影儀投影下列物理情景及問題,學(xué)生自主學(xué)習(xí)“動能的表達式”并完成相應(yīng)問題。) m L F m F 一個初速為v1,質(zhì)量為m的物體,在與運動方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移L,速度增加到v2; 1. 物體在恒力作用下做怎樣的運動? 2. 物體加速度為多大? 3. 物體的位移可以怎樣表示? 4. 在這個過程中恒力做的功為多少? 【學(xué)生作出相應(yīng)回答】 W= 強調(diào)這里的力為合外力,這個式子對比重力做功與重力勢能變化量關(guān)系的過程: 重力做的功表明重力做的功等于“mgh”的變化,同理這個式子可以用文字敘述成

4、什么? [學(xué)生歸納] 用文字語言表述表中的結(jié)論: 力F所做的功等于“mv2”這個物理量的變化。 物理學(xué)上就把這個具有特定意義的物理量叫動能。 補充:(鼓勵:這位同學(xué)總結(jié)得非常好,我們都要向他學(xué)習(xí))我們在上一節(jié)課的實驗探究中已經(jīng)表明,力對初速度為零的物體所做功與物體速度的平方成正比,這也印證了我們的想法。 (板書)一 動能 () 動能的表達式: 一個新的物理量的學(xué)習(xí),除了對它的概念和表達式的學(xué)習(xí)以外,還要掌握它的其他什么相關(guān)內(nèi)容?請同學(xué)們類比“重力勢能”這個物理量的學(xué)習(xí)過程,總結(jié)還應(yīng)掌握哪些動能的相關(guān)內(nèi)容。 學(xué)生回答:動能的單位、動能的矢量性、是狀態(tài)量還是過程量、正負性。 1

5、. 單位:焦耳(J) 2. 矢標(biāo)性:標(biāo)量 3. 狀態(tài)量 正值 補充:這位同學(xué)總結(jié)的很好,很全面,只有一點需要補充一下,我們知道,重力勢能和彈簧的彈性勢能都與相對位置有關(guān),那么動能有沒有相對性呢?動能也應(yīng)該有相對性,它與參考系的選取有關(guān)。以后再研究這個問題時,如果不加以特別的說明,都是以地面為參考系來研究問題的。 課堂練習(xí): 1. 質(zhì)量一定的物體……………( BC ) A.速度發(fā)生變化時,其動能一定變化 B.速度發(fā)生變化時,其動能不一定變化 C.速度不變時.其動能一定不變 D.動能不變時,其速度一定不變 2.我國在1970年發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星,質(zhì)量為173

6、Kg,做勻速圓周運動的速度為7.2km/s,它的動能是多少? 學(xué)生自己計算:=173(7.2)J= (過渡)有了動能的表達式后,前面我們推出的W=,,就可以寫成W=Ek2—Ek1 這個式子表明什么問題呢?請你用文字敘述一下。 學(xué)生敘述:力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。 補充:(鼓勵)而這位同學(xué)剛剛歸納的這個結(jié)論,就是我們今天要學(xué)的動能定理。 (板書)二 動能定理 內(nèi)容:力(合外力))在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。 1.物體動能的變化: 2.表達式: 3.公式中各量的物理意義及單位 學(xué)生回答:(老師引導(dǎo))表示合力做的

7、功,(怎么求合力做的功?)1、先求物體所受的合外力,在求合外力做的功;2、外力做功之和(這里的力都應(yīng)該是恒力)。(那如果我們遇到的是變力怎么辦?如動力機器在一恒定功率啟動的時候,牽引力隨著速度的增大而變小,那怎么求這時合力做的功?)W=Pt單位J,表示末動能,表示初動能,(所以我們要搞清楚初速度和末速度,才能正確的表達出初動能和末動能)表示動能的變化,這與一過程相對應(yīng),右面的單位也是J。 那中間還有一個“等于”表示什么意思?一個是表示左右兩邊單位相同,另外引起物體動能變化的原因是因為合力對物體做了功,合力所做的功等于物體動能的變化,所以物體動能的變化可以用什么來量度呀?合力所做的功。 “=

8、”反映了動能的變化用合外力對物體所做的功來量度。 小組合作討論: 1.當(dāng)力對物體做正功時,物體動能如何變化? (課件展示問題) 2.當(dāng)力對物體做負功時,物體動能如何變化? 拓展:剛才我們推導(dǎo)出來的動能定理,我們是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下推出的.動能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運動的情況,該怎樣理解? 當(dāng)物體受到的力是變力,或者物體的運動軌跡是曲線時,我們?nèi)匀徊捎眠^去的方法,把過程分解為很多小段,認為物體在每小段運動中受到的力是恒力,運動的軌跡是直線,這樣也能得到動能定理. 正是因為動能定理適用于變力做功和曲線運動的情況,所以在解決一些實際問題中才得到了更為廣

9、泛的應(yīng)用. (板書)三 應(yīng)用 (投影展示例題,學(xué)生分析問題,討論探究解決問題的方法.) 例1.一架噴氣式飛機,質(zhì)量m=5×103 kg,起飛過程中從靜止開始滑跑的位移為L=500m時,達到起飛速度v=60m/s,在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(k=0.02),求飛機受到的牽引力. 引導(dǎo)學(xué)生審題并思考: 1. 飛機的初速度多大?末速度多大? 2.飛機運動過程中水平方向受到哪些力的作用?各個力的大小和方向如何? (請同學(xué)們思考分析,并解決這個問題,給同學(xué)們一定時間,老師巡回指導(dǎo)) 抽點學(xué)生敘述解題思路。有的可能用動能定理解決這個問題,有些可能用牛頓運動定律和運動

10、學(xué)公式解決這個問題,(如果沒有,教師引導(dǎo))并正在屏幕上展示這兩種解題過程。 小組合作討論:比較上面兩種解題過程,分析運用動能定律解題的優(yōu)點。 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié): 1.動能定理不涉及運動過程中的加速度和時間,用它來處理問題要比牛頓運動定律方便。 2.動能定理能夠解決變力做功和曲線運動問題,而牛頓運動解決這樣一類問題非常困難。 課后思考1:請大家根據(jù)這道題總結(jié)一下用動能定理解決問題的一般步驟。 課后思考2:完成教材73頁例2,并思考:做功的過程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程,或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程。在例2中,阻力做功,汽車的動能到哪里去了? 【課堂

11、小結(jié)】 (讓學(xué)生自己小結(jié),在屏幕上展示小結(jié)內(nèi)容) 7.7 動能和動能定理 動能的表達式 1.動能的表達式: Ek=. 2.動能的單位和標(biāo)矢性 動能定理 1.推導(dǎo)過程 2.內(nèi)容:合力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化. 3.公式表示:W合=△Ek 動能定理的應(yīng)用 【課外活動】 請同學(xué)們收集在實際生活中,什么情況下人們需要增加物體的“動能”,什么情況人們想要減少物體的“動能”? 【布置作業(yè)】 問題與練習(xí):P74 2.3.4 【板書設(shè)計】 7.7 動能和動能定理 一.動能 動能的表達式Ek= 二.動能定理 1.內(nèi)容 2.公式表示:W合=△Ek 3. 理解 三.應(yīng)用 【教學(xué)后記】 錯誤!未定義書簽。

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