動(dòng)能和動(dòng)能定理

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



必修二第七:第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理教案
一、教材分析:動(dòng)能定理是本重點(diǎn),也是整個(gè)力學(xué)的重點(diǎn)。動(dòng)能定理是一條適用范圍很廣的物理定理,但教材在推導(dǎo)這一定理時(shí),由一個(gè)恒力做功使物體的動(dòng)能變化,得出力在一個(gè)過程中所做的功等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。然后逐步擴(kuò)大幾個(gè)力做功和變力做功及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況。這個(gè)梯度是很大的,為了幫助學(xué)生真正理解動(dòng)能定理,教師可以設(shè)置一些具體的問題,讓學(xué)生尋找物體動(dòng)能的變化與那些力做功相對(duì)應(yīng)。
二、三維目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能:
1、知道動(dòng)能的符號(hào)和表達(dá)式和符號(hào),理解動(dòng)能的概念,利用動(dòng)能定義式進(jìn)行計(jì)算。
2、理解動(dòng)能定理表述的物理意義,并能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算
3、深化性理解動(dòng)能定理的物理含義,區(qū)別共點(diǎn)力作用與多物理過程下動(dòng)能定理的表述
(二)過程與方法:
1、掌握利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)動(dòng)能定理
2、理解恒力作用下牛頓運(yùn)動(dòng)定律與動(dòng)能定理處理問題的異同點(diǎn),體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)越性。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言推理的簡(jiǎn)潔美。
2、體會(huì)從特殊到一般的研究方法。
教學(xué)重點(diǎn):理解動(dòng)能的概念,會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn):探究功與速度變化的關(guān)系,會(huì)推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式,理解動(dòng)能定理的含義與適用范圍,會(huì)利用動(dòng)能定理解決有關(guān)問題。
三、教學(xué)過程:
(一)提出問題、導(dǎo)入新
通過上節(jié)探究功與速度變化的關(guān)系:功與速度變化的平方成正比。
問:動(dòng)能具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么?
(二)動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)
1、動(dòng)能與什么因素有關(guān)?
動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,所以動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),質(zhì)量越大、速度越大,物體的動(dòng)能越大
2、例;有一質(zhì)量為的物體以初速度V1在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),受到的拉力為F,經(jīng)過位移為X后速度變?yōu)閂2.。根據(jù)以上,可以列出的表達(dá)式:

3、動(dòng)能
1.定義:_由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能量______________________;
2.公式表述:_______________________;
3.理解
⑴狀態(tài)物理量→能量狀態(tài); →機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
⑵標(biāo)量性:大小,無(wú)負(fù)值;
(三)動(dòng)能定理
1、表達(dá)式:
2、內(nèi)容:合外力對(duì)物體所做的功,等于物體動(dòng)能的該變量。
3、理解:
1)若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),合外力對(duì)物體做正功,W?0 ,則物體動(dòng)能增加。2)若合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),合外力對(duì)物體做負(fù)功,W?0 ,則物體動(dòng)能減小。
四、例題解析:
例1 質(zhì)量為8g 子彈以400m/s 的速度水平射入厚為5cm的木板,射出后的速度為100 m/s,求子彈克服阻力所做的功以及子彈受到的平均阻力。
解:子彈射入木板的過程中,在豎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為Ff ,如圖所示。根據(jù)動(dòng)能定理得


五、方法歸納:
動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟:
(1)明確研究對(duì)象及所研究的物理過程。
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并確定各力所做的功,求出這些力的功的代數(shù)和。
(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示),根據(jù)動(dòng)能定理列出方程
(4)求解方程、分析結(jié)果。
六、鞏固練習(xí)
1.如圖所示在高為H的平臺(tái)上以初速V0拋出一質(zhì)量為m的小球,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為h的B點(diǎn)時(shí),小球的動(dòng)能增量為 ( )
A. B.
C. D.
2.靜止在光滑水平面上的物體,在水平力F的作用下產(chǎn)生位移s而獲得速度 v,若水平面不光滑,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力為 (n是大于1的常數(shù)),仍要使物體由靜止出發(fā)通過位移s而獲得速度v,則水平力為 ( )
A. B. C. D.
3、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系,正確的是( )
A.如果物體所受的合外力為零,那么,合外力對(duì)物體做的功一定為零
B.如果合外力對(duì)物體所做的功為零,則合外力一定為零
C.物體在合外力作用下作變速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一定變化
D.物體的動(dòng)能不變,所受的合外力必定為零
4、質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以a=g/2的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h米,下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.物體的動(dòng)能增加了mgh/2 B.物體的動(dòng)能減少了mgh/2
C.物體的勢(shì)能減少了mgh/2 D.物體的勢(shì)能減少了mgh
5、一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m,這時(shí)物體的速度2 m/s,則下列說法正確的是( )
A.手對(duì)物體做功12J    B.合外力對(duì)物體做功12J
C.合外力對(duì)物體做功2J  D.物體克服重力做功10 J
6、如圖所示,汽車在拱型橋上由A勻速率地運(yùn)動(dòng)到B,以下說法正確的是( )
A.牽引力與摩擦力做的功相等
B.牽引力和重力做的功大于摩擦力做的功
C.合外力對(duì)汽車不做功
D.重力做功的功率保持不變
7.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m,這時(shí)物體的速度2 m/s,則下列說法正確的是[  ]
A.手對(duì)物體做功12J    B.合外力對(duì)物體做功12J
C.合外力對(duì)物體做功2J  D.物體克服重力做功10 J




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