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1、黑龍江省穆棱市朝鮮族學校高中物理 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 【教學目標】 一．知識與技能 1．使學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，對學生進行探索研究和科學思維能力的訓練。 3．理解動能定理的確切含義，應用動能定理解決實際問題。 二.過程與方法 1．運用歸納推導方式推導動能定理的表達式。 2.對比分析動力學知識與動能定理的應用。 三.情感、態(tài)度與價值觀 通過動能定理的推導,感受成功的喜悅，培養(yǎng)學生對科學研究的興趣。 【教學重點、難點】 教學重點：動能的概念。 教學難點：對動能定理的理解和應用。 【教學方

2、法】 探究、講授、討論、練習 【教具準備】 多媒體課件 【教學過程】 [新課導入]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，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] 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，學生自主學習“動能的表達式”并完成相應問題。） 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？ 【學生作出相應回答】 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：這位同學總結(jié)得非常好，我們都要向他學習）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習，除了對它的概念和表達式的學習以外，還要掌握它的其他什么相關(guān)內(nèi)容？請同學們類比“重力勢能”這個物理量的學習過程，總結(jié)還應掌握哪些動能的相關(guān)內(nèi)容。 學生回答：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. 矢標性：標量 3. 狀態(tài)量 正值 補充：這位同學總結(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： 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）而這位同學剛剛歸納的這個結(jié)論，就是我們今天要學的動能定理。 （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 學生回答：（老師引導）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，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.當力對物體做正功時，物體動能如何變化？ （課件展示問題） 2.當力對物體做負功時，物體動能如何變化？ 拓展：剛才我們推導出來的動能定理，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用于變力做功或物體做曲線運動的情況，該怎樣理解? 當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、泛的應用． （板書）三 應用 （投影展示例題，學生分析問題，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. 引導學生審題并思考： 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? （請同學們思考分析，并解決這個問題，給同學們一定時間，老師巡回指導） 抽點學生敘述解題思路。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、學公式解決這個問題，（如果沒有，教師引導）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。 引導學生總結(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．動能的單位和標矢性 動能定理 1．推導過程 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 動能定理的應用 【課外活動】 請同學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：P74 2.3.4 【板書設計】 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．應用 【教學后記】 錯誤！未定義書簽。