动能定理教学案.doc

《动能和动能定理》教学案 【教学目标】 一．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。 二.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与动能定理的应用。 三.情感、态度与价值观 通过动能定理的推导,感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。 【教学重点、难点】 教学重点：动能的概念。 教学难点：对动能定理的理解和应用。 【教学过程】 【例1】一个初速为v1，质量为m的物体，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，速度增加到v2; 物体在恒力作用下做怎样的运动？ 物体加速度为多大？ 物体的位移可以怎样表示？ 在这个过程中恒力做的功为多少？ 一、动能 1．定义： 2．定义式： 3．单位：在国际单位制中是 4．动能是状态量，对于给定的物体(m一定)，某状态下的速度的大小决定了该状态下的动能，动能与速度的方向无关。 5．动能是标量。只有大小，没有方向，且总大于(v≠0时)或等于零(v=0时)，不可能小于零(无负值)。 6．动能是相对量(因速度是相对量)，参考系不同，速度就不同，所以动能也不同，一般来说都以地面为参考系。 【例2】火车的质量是飞机的ll0倍，而飞机的速度是火车的12倍，动能较大的是_______。两个物体质量之比为100：1，速度之比为1：100，这两个物体的动能之比为__________。 二、动能的变化△Ek 动能的变化，又称动能的增量，是指一个运动过程中的物体末状态的动能Ek2(对应于速度v2)与初状态的动能Ek1(对应于速度v1)之差。 【例3】一个物体的速度从0增加到v，再从v增加到2v，前后两种情况下，物体动能的增加量之比为___________。 三、动能定理 (1) 内容：合力所做的功等于物体动能的变化(增量)。 (2) 表达式： (3) 理解： 物理意义：动能定理实际上是一个质点的功能关系，揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来决定。“=”反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。 【例4】关于功和物体动能变化的关系，不正确的是( ) A．只要有动力对物体做功，物体的动能就增加。 B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少。 C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差。 D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化。 【例5】如图所示，汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B，以下说法正确的是( ) A．牵引力与摩擦力做的功相等。 B．牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功。 C．合外力对汽车不做功。 D．重力做功的功率保持不变。 四、应用动能定理解题的一般步骤 (1)恰当选取研究对象。 (2)对研究对象进行受力分析，画出受力图。 (3)分析研究对象的运动过程，确定初、末状态。 (4)求出从初状态到末状态的过程中各力对研究列象所做的合功。 (5)计算研究对象从初状态到末状态的动能增量。 (6)建立动能定理方程、解方程、作必要的讨论。 【例6】一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的位移为L＝500ｍ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飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力. 【例7】质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大? 【例8】质量M＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中EK－S的图线如图所示。求：（1）物体的初速度多大？ （2）物体和平面间的摩擦系数为多大？ （3）拉力F的大小？(g=10m/s2) 《动能和动能定理》习题课学案 内容：合力所做的功等于物体动能的变化(增量)。 理解：①物理意义：动能定理实际上是一个质点的功能关系，揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功对应着物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来决定。“=”反映了动能的变化用合外力对物体所做的功来量度。 【例1】 一质量为0.3㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小ΔV和碰撞过程中