动能和动能定理

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必修二第七:第七节 动能和动能定理教案
一、教材分析:动能定理是本重点,也是整个力学的重点。动能定理是一条适用范围很广的物理定理,但教材在推导这一定理时,由一个恒力做功使物体的动能变化,得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况。这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理,教师可以设置一些具体的问题,让学生寻找物体动能的变化与那些力做功相对应。
二、三维目标:
(一)知识与技能:
1、知道动能的符号和表达式和符号,理解动能的概念,利用动能定义式进行计算。
2、理解动能定理表述的物理意义,并能进行相关分析与计算
3、深化性理解动能定理的物理含义,区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述
(二)过程与方法:
1、掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理
2、理解恒力作用下牛顿运动定律与动能定理处理问题的异同点,体会变力作用下动能定理解决问题的优越性。
(三)情感态度与价值观
1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系,学会用数学语言推理的简洁美。
2、体会从特殊到一般的研究方法。
教学重点:理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
教学难点:探究功与速度变化的关系,会推导动能定理的表达式,理解动能定理的含义与适用范围,会利用动能定理解决有关问题。
三、教学过程:
(一)提出问题、导入新
通过上节探究功与速度变化的关系:功与速度变化的平方成正比。
问:动能具体的数学表达式是什么?
(二)动能表达式的推导
1、动能与什么因素有关?
动能是物体由于运动而具有的能量,所以动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物体的动能越大
2、例;有一质量为的物体以初速度V1在光滑的水平面上运动,受到的拉力为F,经过位移为X后速度变为V2.。根据以上,可以列出的表达式:

3、动能
1.定义:_由于物体运动而具有的能量______________________;
2.公式表述:_______________________;
3.理解
⑴状态物理量→能量状态; →机械运动状态;
⑵标量性:大小,无负值;
(三)动能定理
1、表达式:
2、内容:合外力对物体所做的功,等于物体动能的该变量。
3、理解:
1)若合外力方向与物体运动方向相同时,合外力对物体做正功,W?0 ,则物体动能增加。2)若合外力方向与物体运动方向相反时,合外力对物体做负功,W?0 ,则物体动能减小。
四、例题解析:
例1 质量为8g 子弹以400m/s 的速度水平射入厚为5cm的木板,射出后的速度为100 m/s,求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。
解:子弹射入木板的过程中,在竖直方向受到的重力和支持力的作用互相抵消,在水平方向受到阻力为Ff ,如图所示。根据动能定理得


五、方法归纳:
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、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程
(4)求解方程、分析结果。
六、巩固练习
1.如图所示在高为H的平台上以初速V0抛出一质量为m的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增量为 ( )
A. B.
C. D.
2.静止在光滑水平面上的物体,在水平力F的作用下产生位移s而获得速度 v,若水平面不光滑,物体运动时受到摩擦力为 (n是大于1的常数),仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v,则水平力为 ( )
A. B. C. D.
3、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是( )
A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
4、质量为m的物体,从静止开始以a=g/2的加速度竖直向下运动h米,下列说法中错误的是( )
A.物体的动能增加了mgh/2 B.物体的动能减少了mgh/2
C.物体的势能减少了mgh/2 D.物体的势能减少了mgh
5、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法正确的是( )
A.手对物体做功12J    B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J  D.物体克服重力做功10 J
6、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
7.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法正确的是[  ]
A.手对物体做功12J    B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J  D.物体克服重力做功10 J




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