7-7-1 动能和动能定理-高中物理课件(人教版必修二)

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. 7.7 动能和动能定理

教学目标

一、知识与技能

1. 理解动能的概念。

2. 熟练计算物体的动能。

3. 会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。

二、过程与方法

1. 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法。

2. 理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

三、情感、态度与价值观

1. 通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣。

2. 通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。

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

1.探究功与物体速度变化的关系，知道动能定理的适用范围。

2.会推导动能定理的表达式。

教学过程

一、导入新课

传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流。

同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理。

二、新课教学

（一）动能的表达式

教师活动：大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型：

设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。

提出问题： .

. 1.力F对物体所做的功是多大？

2.物体的加速度是多大？

3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？

4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：这个过程中，力F所做的功为W=Fl

根据牛顿第二定律F=ma

而2122vv=2al，即l=avv22122

把F、l的表达式代入W=Fl，可得F做的功W=avvma2)(2122

也就是W=21222121mvmv

根据推导过程教师重点提示：

1.动能的表达式：EK=21mv2。

7.7 动能和动能定理

教学目标

一、知识与技能

1. 理解动能的概念。

2. 熟练计算物体的动能。

3. 会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。

二、过程与方法

1. 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法。

2. 理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

三、情感、态度与价值观

1. 通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣。

2. 通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。

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

1.探究功与物体速度变化的关系，知道动能定理的适用范围。

2.会推导动能定理的表达式。

教学过程

一、导入新课

传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流。

同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理。

二、新课教学

（一）动能的表达式

教师活动：大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型：

设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。

提出问题：

1.力F对物体所做的功是多大？

2.物体的加速度是多大？

3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？

4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：这个过程中，力F所做的功为W=Fl

根据牛顿第二定律F=ma

而2122vv=2al，即l=avv22122

把F、l的表达式代入W=Fl，可得F做的功W=avvma2)(2122

也就是W=21222121mvmv

根据推导过程教师重点提示：

1.动能的表达式：EK=21mv2。

动能和动能定理（课时1）

教学目标

知识与技能

1、知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；

2、理解动能定理及其推导过程，能用动能定理进行相关分析及计算。

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和动能定理的应用。

重点 动能的概念；动能定理的理解和应用。

难点 动能定理的理解和应用

教学过程：

引入：

1、实验：探究功与速度变化的关系实验图像

W

2v

（物体初速度为0）

（在实验中，橡皮筋做功，物体速度越来越快，动能越来越大；结合功能关系）

动能的表达式中可能包含2v

2、设某物体的质量m，在与运动方向相同恒力F的作用下发生一段位移，速度由V1增加到V2,求这个过程中F做的功是多少？

21222121mvmvw

等式右边两个物理量具有相同的形式221mv，221mv很可能是一个具有特定意义的物理量，且这个量的变化量正好等于力的功，由功能关系可推测这个量很可能是能量，那么什么能量与质量、速度有关呢？

同时类比重力势能的定义过程

——得出动能定理的概念

1.2目的：动能概念引入、通过实验和理论推导两方面去求证动能的表达式。

动能

公式：221mvEk

理解： F （1）与质量成正比，与速度的平方成正比；

如：一男生质量为60kg，某时刻速度为2m/s，此时该男生的动能；

某一物体质量不变，速度变为原来的2倍；质量变为原来的2倍，速度不变；质量减半，速度变为原来的4倍。动能如何变化？

（2）是标量，大小与速度方向无关。

如：某一物体沿如下各方向以V0抛出，物体的动能大小相等。

有一物体质量为m，以速度v做匀速圆周运动，动能如何变化？

求动能和动能变化量

小球质量为1kg,smvsmv/4,/20，试求下列情况速度变化量及动能的变化量

第3情景不需求出速度变化量

该题目的：重点突破动能的标矢量问题，动能无方向、无正负

小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 7.动能和动能定理

基础巩固

1下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是( )

A.如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零

B.如果合力对物体做的功为零,则合力一定为零

C.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零

D.如果物体的动能不发生变化,则物体所受合力一定是零

解析:功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积,如果物体所受的合力为零,那么合力对物体做的功一定为零,A正确;如果合力对物体做的功为零,可能是合力不为零,而是物体在力的方向上的位移为零,B错误;竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等,动能在这段过程中变化量为零,C错误;动能不变化,只能说明速度大小不变,但速度方向有可能变化,因此合力不一定为零,D错误。

答案:A

2人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高h=8 m,人和车的总质量为100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为( )

A.-4 000 J B.-3 800 J

C.-5 000 J D.-4 200 J

解析:由动能定理可得

mgh+W阻=12𝑚(𝑣𝑡2−𝑣02),

解得W阻=-mgh+12𝑚(𝑣𝑡2−𝑣02)=−3 800 J,故选项B正确。

答案:B 小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 3一足够长的水平传送带以2 m/s的恒定速度传送物体,现将质量为2 kg的物体轻放在传送带上,在被传送过程中( )

A.摩擦力对物体做的功为2 J

B.摩擦力对物体做的功为4 J

C.物体克服摩擦力做的功为2 J

D.物体克服摩擦力做的功为4 J

答案:B

4(多选)一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( )