动能_动能定理教案

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1、第四节动能动能定理一.教学目标1.知识目标（1）理解什么是动能；（2）知道动能公式E严卯会用动能公式进行计算；（3）理解动能定理及其推导过程，会用动能定理分析、解答有关问题。2.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，培养学牛分析问题的能力。3.情感目标培养学生对科学研究的兴趣—.重点难点重点：木节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。难点：动能定理中总功的分析与计算在初学时比较闲难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更

2、全面、深刻的认识。三.教具投影仪与幻灯片若干。多媒体教学演示课件四.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F板书）物体由于运动而具冇的能叫动能，它与物体的质量和速度冇关。举例：运动物体可对外做功，质最和速度越人，动能就越人，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

3、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最。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？图1如图：光滑水平面上一物体原來静止，质量为加，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，物体发生一段位移得到速度门这个过程屮外力做功多少？物体获得了多少动能？v,山于外力做功使物体得到动能，所以-mv2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：用纺•表示动能，则计算动能的公式为：Ek=丄加即物体的动能筹于它的质量跟2它的

4、速度平方的乘积的一半。由以上推导过程可以看出，动能与功一•样，也是标量，不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳（J）o一个物体处于某一•确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。下面通过一个简单的例子，加深同学对动能概念及公式的理解。试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：（除下列点外，其他情况相同）①物体甲的速度是乙的两倍；②物体甲向北运动，乙向南运动；③物体甲做直线运动，乙做曲线运动；④物体甲的质量是乙的一半。总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的

5、影响更大。（3）动能定理19外力做功W=Fs=maX——=—mv~2a2①动能定理的推导将刚才推导动能公式的例子改动一F：假设物体原来就具有速度小H•水平面存在摩擦力/,在外力F作用下，经过一段位移s,速度达到％,如图2,则此过程中，外力做功与动能间乂存在什么关系呢？外力尸做功：W=Fs摩擦力/做功：Wi=~fs图2外力做的总功为：%=2宀心•号飞吨-2吠讥-5可见，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；/与物体运动反向，它做的功使物体动能减少。它们共同作用的

6、结果，导致了物体动能的变化。问：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：外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，这个结论叫动能定理。用“总表示外力对物体做的总功，用E以表示物体初态的动能，用表示末态动能,则动能定理表示为：W^=Ek2-Ek[=Ek②对动能定理的理解动能定理是学生新接触的力学屮又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的理解。a.对-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Z分，总功指的是各外力做功的代数和；又

7、因为W总=W：+W2+・・・=F】・S+F2・S+…=F仟-S,所以总功也可理解为合外力的功。b.对该定理标量性的认识因动能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。如匀速闘周运动过程屮，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂有，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。c.对定理中“增加”一•词的理解山于外力做功可正、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“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为术态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正,可负。a

8、.对状态与过程关系的理解功是伴随-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。（4）例题讲解或讨论主要针对本节重点难点——动能定理，适当举例，加深学生对该定理的理解，提高应用能力。例1.一物体做变速运动吋，下列说法正确的是（）A.合外力一定对物体做功，使物体动能改变B.