高中物理动能和动能定理教案

1《动能和动能定理》教案黄香高中高一物理组孔祥晰【教学目标】一．知识与技能1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。二.过程与方法1．运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。2.对比分析动力学知识与动能定理的应用。三.情感、态度与价值观通过动能定理的推导,感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。【教学重点、难点】教学重点：动能的概念。教学难点：对动能定理的理解和应用。【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教具准备】多媒体课件【教学过程】[新课导入]上节课我们用实验探讨了在一个特殊情形下动能与2的关系，这节课我们将用理论进行推导，看理论与实验是否相符。实验：定性探讨动能与质量和速度的关系［板书］动能、动能定理.我们知道动能的大小是与哪些因素有关?那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们接下来就来探究这个问题。2[新课教学]动能的表达式（用投影仪投影下列物理情景及问题，学生自主学习“动能的表达式”并完成相应问题。）一个初速为v1，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度增加到v2;1.物体在恒力作用下做怎样的运动？2.物体加速度为多大？3.物体的位移可以怎样表示？4.在这个过程中恒力做的功为多少？【学生作出相应回答】W=21222121mvmv强调这里的力为合外力，这个式子对比重力做功与重力势能变化量关系的过程：重力做的功21mghmghW表明重力做的功等于“mgh”的变化，同理这个式子可以用文字叙述成什么？［学生归纳］用文字语言表述表中的结论：力F所做的功等于“21mv2”这个物理量的变化。物理学上就把2mv21这个具有特定意义的物理量叫动能。（板书）一动能（）动能的表达式：2mv21一个新的物理量的学习，除了对它的概念和表达式的学习以外，还要掌握它的其他什么相关内容？请同学们类比“重力势能”这个物理量的学习过程，总结还应掌握哪些动能的相关内容。1.单位：焦耳（J）2.矢标性：标量3.状态量正值课堂练习：1.我国在1970年发射的第一颗人造地球卫星，质量为173Kg,做匀速圆周运动的速度为7.2km/s，它的动能是多少？学生自己计算：2mv21=21173（7.2310）2J=J9105.42.质量一定的物体……………(BC)21mLFmF3A.速度发生变化时，其动能一定变化B.速度发生变化时，其动能不一定变化C.速度不变时．其动能一定不变D.动能不变时，其速度一定不变(过渡)有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝21222121mvmv,,就可以写成W＝Ek2—Ek1这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。（板书）二动能定理内容：力（合外力）)在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。1.物体动能的变化：21222121mvmv2.表达式：12W3.公式中各量的物理意义及单位小组合作讨论：1.当力对物体做正功时，物体动能如何变化？（课件展示问题）2.当力对物体做负功时，物体动能如何变化？拓展：刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用．（板书）三应用（投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法．）例1.一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的位移为L＝500ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.引导学生审题并思考：1.飞机的初速度多大？末速度多大？2.飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？各个力的大小和方向如何?（请同学们思考分析，并解决这个问题，给同学们一定时间，老师巡回指导）4抽点学生叙述解题思路。有的可能用动能定理解决这个问题，有些可能用牛顿运动定律和运动学公式解决这个问题，（如果没有，教师引导）并正在屏幕上展示这两种解题过程。小组合作讨论：比较上面两种解题过程，分析运用动能定律解题的优点。引导学生总结：1.动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿运动定律方便。2.动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动解决这样一类问题非常困难。.例2：一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下，试求汽车受到的阻力F阻大小。思考：请大家根据这两道题总结一下用动能定理解决问题的一般步骤。【课堂小结】7.7动能和动能定理动能的表达式1．动能的表达式：Ek=221mv．2．动能的单位和标矢性动能定理1．推导过程2．内容：合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．3．公式表示：W合＝△Ek动能定理的应用【布置作业】问题与练习：P741.2.3.4【板书设计】7.7动能和动能定理一．动能动能的表达式Ek=221mv二．动能定理1．内容2．公式表示：W合＝△Ek3.理解三．应用