甘肃省酒钢三中高三物理优质教案：动能.doc

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1、动能动能定理教案一、教学目标1．理解动能的概念：（1）知道什么是动能。（3）正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。2．掌握动能定理：（1）掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义。（2）理解和运用动能定理。二、重点、难点分析1．本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。2．动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。3．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、能关系有更全面、深刻的认识，这是本节的较高要求，也是难点。三、教具投影仪与幻灯片若干。四、主要教学过程（一）引入新课初中我们曾对

2、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。（二）教学过程设计1．什么是动能？它与哪些因素有关？这主要是初中知识回顾，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。下面通过举例表明：运动物体可对外做功，质量和速度越大，动能越大，物体对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。2．动能公式用心爱心专心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

3、功使物体运动而具有动能。下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。用投影仪打出问题，引导学生回答：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（如图1），这个过程中外力做功多少？物体获得了多少动能？这样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系：物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。用Ek表示动能，则计算动能的公式为：EK=1/2mv2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）。一个

4、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。3．动能定理（1）动能定理的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v1，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v2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？利用幻灯片给出推导过程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W总表示外力对物体做的总功，用Ek1表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能，则动能定理表示为：W总＝Ek2—Ek1（2）对动能定理的理解动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即

5、通过举例及分析加深对它的理解。a参考系的选取：以地面作为参考系，因此定理中的位移和速度分别指对地位移和对地速度b．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“增加量”。数值可正，可负。。数和。c对外力对物体做的总功的理解用心爱心专心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

6、的功。总功也可以理解为合力在各个阶段作功的代．D动能定理可以在全程应用，也可以分段使用4．例题讲解或讨论例1．一物体做变速运动时，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．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B、D。例2．如图3，在水平恒力F作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平

7、距离为多大？可先让学生用牛顿定律考虑，遇到困难后，再指导使用动能定理。A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs，0和-mg（h2-h1），所以动能定理写为：FS-mg(h2-h1)=(1/2)mvB2-（1/2）mva2从此例可以看出，以我们现在的知识水平，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。通过以上二例总结一下动能定理的应用步骤：（1）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的

8、动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程W总＝Ek2—Ek