8.3动能与动能定理—人教版(2019) 高中物理必修第二册学案

动能和动能定理教案 ●教学目标 一、知识目标

1 、理解什么是动能。

2、知道动能的定义式，会用动能的定义式进行简单计算。

3、理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围。

二、能力目标

1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。

2、理论联系实际，培养学生分析问题的能力。

三、德育目标

通过动能定理的演译推导，培养学生对科学研究的兴趣。 ●教学重点

1、动能的概念。

2、动能定理及其应用 ●教学难点 对动能定理的理解和应用 ●教学方法

推理归纳法、讲授法、、讨论法 ●教学用具 投影幻灯片、动能演示仪、 ●教学过程 一、导入新课

请同学观看两段视频录像。

视频1：猫和老鼠。

视频2：网球场上的小鸟球。

指出：物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系。

过渡：物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。

二、新课教学

（一）动能 [演示实验1]：动能演示仪

1、装置介绍：让小球A以一定的角度摆下，与木块B相碰，推动木块做功。

2、实物演示并观察现象。

3、让学生描述观察到的现象：

学生 甲：让小球A从不同的高度摆下，可以看到：高度大时小球把木块推得远，对木块做的功多。

学生 乙：让质量不同的小球从同一高度摆下下，可以看到：质量大的小球把木块推得远，对木块做的功多。

表明：从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。

思考1：探究动能的具体表达式，可以从哪个角度出发？

过渡：通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量，这是我们一贯的思想。

（二）动能定理

情景：

物体的质量为m，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，速度由v1增加到v2，推导出力F对物体做功的表达式。

学生活动：在练习本上独立推导，求出力对物体做功的表达式。

提出问题，教材上说“221mv”很可能是一个具有特殊意义的物理量，为什么这样说？通过上节课的探究，是否也印证了你的观点？

第7节

动能和动能定理

1．明确动能的表达式及其含义．

2．会用牛顿运动定律结合运动学规律推导出动能定理．(难点)

3．理解动能定理及其含义，并能利用动能定理解决单个物体的有关问题．(重点)

一、动能的表达式

1．动能：Ek＝12mv2．

2．单位：国际单位制单位为焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2．

3．标矢性：动能是标量，只有大小．

二、动能定理

1．内容：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．

2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝12mv22－12mv21．

判一判 (1)速度大的物体动能也大．( )

(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．( )

(3)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．( )

(4)做匀速圆周运动的物体，速度改变，动能不变．( )

(5)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．( )

(6)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．( )

(7)物体的动能增加，合外力做正功．( )

提示：(1)× (2)×

(3)× (4)√

(5)√ (6)× (7)√

做一做 篮球比赛中一运动员在某次投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为( )

A．W＋mgh1－mgh2

B．mgh2－mgh1－W

C．mgh1＋mgh2－W

D．W＋mgh2－mgh1

提示：选A．投篮过程中，篮球上升的高度h＝h2－h1，根据动能定理得W－mgh＝Ek－0，故篮球进筐时的动能Ek＝W－mg(h2－h1)＝W＋mgh1－mgh2，A正确．

想一想 如图所示，一辆汽车正在上坡路上加速行驶．

(1)汽车上坡过程受哪些力作用？各个力做什么功？

(2)汽车的动能怎样变化？其动能的变化与各个力做功有什么关系？

提示：(1)汽车受重力、支持力、牵引力及路面的阻力作用，上坡过程中牵引力做正功，重力、阻力做负功，支持力不做功．

共3页 第1页 新人教版高中物理必修二 同步学案

第七章 机械能守恒定律

第七节 动能和动能定理（课时二）

动能定理的应用

一、动能定理应用的思路

动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理。由于只需从力在各段位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去研究，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于功和动能都是标量，无方向性，无论是对直线运动或曲线运动，计算都会特别方便。当题给条件涉及力的位移效应，而不涉及加速度和时间时，用动能定理求解一般比用牛顿第二定律和运动学公式求解简便。用动能定理还能解决一些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题，如变力作用过程、曲线运动等问题。

二、应用动能定理解题的一般步骤：

① 确定研究对象和研究过程。

② 分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。

③ 找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）

④ 根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。

例题评讲：

1、应用动能定理求变力的功。

例1 如图2-7-5所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

解答：

点评：如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。

例2 电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1 200W，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高90m（已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？（g取10 m/s2）

《动能和动能定理》教案

《动能和动能定理》教案（通用4篇）

《动能和动能定理》教案 篇1

课题

动能 动能定理

教材内容的地位

动能定理是功能关系的重要体现，是推导机械能守恒定律的依据，因此是本章的重中之重。在整个经典物理学中，动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。也是每年高考必考内容。因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。

--思路

导入新课──探究动能的相关因素（定性）──探究功与动能的关系（推理、演绎）──验证功和能的关系──巩固动能定理

教学目标

知识与技能

1.理解动能的确切含义和表达式。

2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。

3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。

过程与方法

1.设置问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。

2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

情感态度与价值观

1.通过动能定理的推导演绎，培养学生的科学探究的兴趣。

2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。

3.用简单仪器验证复杂的物理规律，培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。

4.领略自然的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。

教学重点

1.动能的概念，动能定理及其应用。

2.演示实验的分析。

教学难点

动能定理的理解和应用

教学资源

学情分析

学生在初中对动能有了感性认识，在高中要定量分析。

高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。