动能和动能定理的教学设计.doc

教学设计 《动能和动能定理》 科 目：物 理 教 师：王 双 喜 单 位：周 至 一 中 2009．11 动能和动能定理 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、适用范围、 3．过程与方法 1．设置问题启发学生的思考，学生掌握解决问题的思方法。 ．经历科学规律探究的过程、探究的能力。 情感态度与价值观 领略的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。 教学重点 动能定理及其应用 教学难点 动能定理的理解和应用 教学方式 启发式、、习题教学法、类比法 教学手段 多媒体课件辅助教学 教学过程： 引入新课 前面我们学习了机械能，大家知道机械能包括势能和动能，其中势能又分为重力势能和弹性势能，当重力做功时，物体的重力势能会发生变化，所以我们就说重力势能的变化是由重力做功引起的，当弹力做功时，物体的弹性势能会发生变化，所以我们就说弹性势能的变化是由弹力做功引起的。那么物体动能的变化是由什么力做功来决定的呢？ 学生回答： 教师：这节课我们就来复习这个问题。 （板书）动能和动能定理 （板书） 一、动能:物体由于运动而具有的能量。通常用Ek表示。 1、公式： 2、单位：焦尔(J) 3、标量，只有大小，没有方向 4、状态量，与物体的质量和速度有关 5、相对性 6、瞬时性 教师：下面我们看一个实例， 设某物体的质量为m，置于一光滑的水平面上，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v2如下图所示 在整个过程中力F所做的功：W = F l （1） 根据牛顿第二定律：F = m a （2） 根据运动学公式有： 即： (3) 把（2）（3）两式代入（1）式得： 也就是： 教师总结：当合力对物体做功时，物体的动能才有变化。所以引起物体动能变化的原因是合力的功。并且合力的功和动能变化量在数值上相等，我们就把这种关系叫做动能定理。 （板书） 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 1、表达式：W=Ek2-Ek1 1）、式中W表示各个力在各个过程中所做的功的和，Ek2表示末动能Ek1表示初动能，Ek2-Ek1表示动能的变化量。 2、适用范围：动能定理既适用于恒力做功也适用于变力做功，既适用于直线运动又适用于曲线运动。 教师：有了动能定理我们又多了一种解决物理问题的方法，如何用动能定理解题呢？ 三、应用动能定理时过程与状态的选取 例题1:如图所示,小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止.已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,忽略转角B处的机械能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数. 解:滑块从A点滑到C点,只有重力和摩擦力做功,设滑块质量为m,动摩擦因数为μ,斜面倾角为α,斜面底边长S1,水平部分长S2,由动能定理得: 又：s1+s2=s 教师：如果这是一个实验，实验工具是一根细线和一个量角器，能否测出μ？ 学生回答： （板书） 四、应用动能定理解题的步骤： 1、 明确研究对象和研究过程（包括初、末状态）。 2、 对研究对象进行受力分析。 3、 确定合力的功，若过程中物体受力情况有变化，要分别写出各力在各阶段做功之和。 4、 写出初、末位置的动能。 5、 应用动能定理列式、求解并对结果进行分析讨论。 变式训练一 一辆玩具小车，质量为1kg，从静止开始运动。当位移达到l=10m时，速度达到10m/s。在此过程中玩具小车受到的平均阻力是自身重量的0.05倍。求玩具小车受到的牵引力。(g=10m/s2) 解：以玩具小车为研究对象，设牵引力为F，做正功。阻力为 f ，做负功，且与重力的比例系数为k，玩具小车.的质量为m,末速度为v. 则玩具小车的初动能为Ek1=0，末动能Ek2= mv2/2 ， 根据动能定理有：Fl-fl= mv2/2 –0 阻力： f=kmg 联立解得： F= kmg+mv2/2 l=5.5N 牵引力是5.5N （板书） 五、动能定理的应用 例2、半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A经过N点时的速度为4m/s, A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N,g=10m/s2,求：小球A从N到M这一段过程中克服阻力做的功W． 解析：设小球的质量为m,在N点时的速度为vN ,运动到M点时，