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第八章 机械能守恒定律
动能和动能定理
教学设计
科目 物理 课题 动能和动能定理 课时 1课时
教学目标与
核心素养 一．知识与技能
1. 知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能；
2. 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的意义。
二．过程与方法
1. 理解动能、动能定理及其表达式；
2. 知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。
三．情感态度与价值观
1. 能用动能定理解释生产、生活中的现象；
2. 领会运用动能定理解题的优越性，培养学生会用动能定理处理单个物体的有关问题，理解其物理意义。
教学重、
难点 教学重点：1. 理解动能及其表达式；
2. 理解动能定理的表达式，求解力与位移。
教学难点：1. 理解影响动能变化的因素；
2. 理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤。
教学准备 课件演示
教师活动 学生活动 设计意图
2
教
学
过
程 一．导入新课：
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
【教师引导】大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。这与上一节研究重力势能的思路是一致的
讲授新课：
（1）动能的表达式
【教师引导】动能定理的推导过程：
质量为m的物体在光滑水平面上运动，在运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l。速度由1v增加到2v（如图）
在这个过程中，恒力F做的功WFl，根据牛顿第二定律，有Fma
学生观察图片思考讨论
学生经过老师引导，体会动能的表达式
通过回顾上节学过的知识，激发学生的学习兴趣，引出本节课题
第3节 第3节 质能方程与相对论速度合成定理 第4节 广义相对论
第5节 宇宙学简介
课标基础
1．已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为4×1026J，则可算出( )
A．太阳的质量约为4.4×106 t
B．太阳的质量约为8.8×106 t
C．太阳的质量每秒减小约为4.4×106 t
D．太阳的质量每秒减小约为8.8×106 t
【解析】 由质能方程ΔE＝Δmc2，得：Δm＝ΔEc2＝4×102682kg＝4.4×109kg＝4.4×106t，故只有C项正确．
【答案】 C
2．已知电子的静止能量为0.511 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量Δm与静止质量m0的比值近似为( )
A．0.1 B．0.2
C．0.5 D．0.9
【解析】 设电子运动时的速度为v
由题意知E0＝m0c2＝0.511 MeV ①
电子运动时的能量E＝E0＋Ek＝0.761 MeV ②
又因为E＝mc2 ③
m＝m01－v2c2 ④
④代入③得E＝m0c21－v2c2＝E01－v2c2 ⑤
由④⑤可知mm0＝EE0
∴m－m0m0＝E－E0E0＝0.761－0.5110.511≈0.5，故选项C正确． 2 【答案】 C
3．在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与u′＋v的关系是( )
A．u＝u′＋v B．u＜u′＋v
C．u＞u′＋v D．以上均不正确
【解析】 按照经典时空观，u＝u′＋v，实际上，根据相对论速度变换公式：u＝u′＋v1＋u′vc2，1＋u′vc2＞1，所以严格地来说，应当u＜u′＋v，而经典时空观u＝u′＋v，是在u′v≪c2时一种近似，而只有在u′v的积与c2相比较不能忽略时，才能明显地看出u＜u′＋v，故只有B正确．
【答案】 B
4．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的( )
第三节 动能定理(1)
教学目标:1.理解动能的概念,了解动能与动量的关系;
2.理解记忆动能定理的内容,能够认识牛顿第二定律与动能定理的关系;
3.熟练应用动能定理处理简单的力学问题;
教学重难点:
重点:1.理解记忆动能定理的内容;2.学会应用动能定理处理简单力学问题的基本方法;
难点:学会应用动能定理处理简单力学问题的基本方法;
教学过程:
一.动能定理:
1.动能:
(1)动能的概念:
①定义:物体由于运动而具有的能,叫动能;这里物体一般指宏观物体,在微观世界里,分子在永不停息地做无规则的热运动,这种由于运动而具有的能,叫分子动能;
②表达式:,其中m是物体的质量,v为物体对地的瞬时速度;
(2)动能的特点:
①状态量:动能是一个状态量,它与物体的运动状态对应,即物体在某一时刻某一位置有确定的动能;
②标量:动能是标量,它只有大小,没有方向,因此动能不能分解,没有分量;又因为221mvEk,物体的动能总是大于等于零,不会出现负值;
③参考系:动能是相对的,它与参照物的选取密切相关,如行驶中的汽车上的物体,对汽车上的乘客,物体动能是零,但对路边的行人,物品的动能就不为零.一般情况下,参考系都选择地面;
④动能的变化量:动能虽然是非负的,但是动能的变化量却可以是有正有负;由动能定理可知,动能的变化取决于合外力的功;
(3)动能与速度、动量的比较
①动能与速度的比较:
A.相同之处:
速度与动能都是描述物体运动状态的物理量,对应某一时刻某一位置;它们的变化都跟合外力有关;
B.不同之处:
a.标矢量:动能是标量,而速度是矢量;
b.影响因素:动能是由质量与速度大小决定的,除了跟速度有关,还与物体自身质量有关;
c.变化量:速度变化,可能是大小变化,也可能是方向变化,可能大小方向都变化,速度变化的原因是合外力;对于确定的物体,质量一定,动能变化只可能是速度大小发生变化,其变化的原因是合外力做的功;由此可见,速度变化,动能不一定变化,但是动能变化,速度一定变化;
第八章 机械能守恒定律
动能和动能定理
教学设计
科目 物理 课题 动能和动能定理 课时 1课时
教学目标与
核心素养 一．知识与技能
1. 知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能；
2. 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的意义。
二．过程与方法
1. 理解动能、动能定理及其表达式；
2. 知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。
三．情感态度与价值观
1. 能用动能定理解释生产、生活中的现象；
2. 领会运用动能定理解题的优越性，培养学生会用动能定理处理单个物体的有关问题，理解其物理意义。
教学重、
难点 教学重点：1. 理解动能及其表达式；
2. 理解动能定理的表达式，求解力与位移。
教学难点：1. 理解影响动能变化的因素；
2. 理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤。
教学准备 课件演示
教师活动 学生活动 设计意图
教
学
过
程 一．导入新课：
物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加。这种情况下推力对物体做了功。
你还能举出其他例子，说明动能和力做的功有关吗？这对于定量研究动能有什么启发呢？
【教师引导】大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此，研究物体的动能离不开对力做功的分析。这与上一节研究重力势能的思路是一致的
讲授新课：
（1）动能的表达式
【教师引导】动能定理的推导过程：
质量为m的物体在光滑水平面上运动，在运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l。速度由1v增加到2v（如图）
在这个过程中，恒力F做的功WFl，根据牛顿第二定律，有Fma
学生观察图片思考讨论
学生经过老师引导，体会动能的表达式
通过回顾上节学过的知识，激发学生的学习兴趣，引出本节课题
