8.3 动能和动能定理 教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 高一 学期 秋季 课题 8.3动能和动能定理 教科书 书 名：高中物理必修第二册 -出卷网-：人民教育-出卷网- 教学目标 物理观念: 1知道动能表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能， 2能从牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理，理解动能定理的物理意义。 科学思维: 利用微元法处理变力做功与曲线运动的情景。 科学探究: 理解做功过程就是能量转化或转移的过程,会用动能定理处理单个物体的有关问题。 科学态度与责任: 领会运用动能定理解题的优越性，感受利用动能和动能定理解决实际问题的乐趣。 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。 教学难点： 理解动能定理的适用条件，应用动能定理解题的步骤。 教学过程 导入教学 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。 二．进行新课 探究动能的表达式 设物体的质量为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vl增大到v2，如图所示。 提出问题： 1．力F对物体所做的功是多大？ 2．物体的合外力是多大？ 3．物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？ 学生推导：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 =2al，即l= 把F、l的表达式代入W=Fl，可得 F做的功W= ，也就是W= 。 这个结论说明了什么问题呢？ 从W= 这个式子可以看出，“ ”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个物理量在过程终了时和过程开始时的差，正好等于力对物体做的功，所以“ ”就应该是我们寻找的动能的表达式。 一．动能 1、公式：Ek= 2、单位：焦（J），与功的单位相同，因为1kg（m/s）2=1N·m=1J 3、动能是标量，且恒为正值，只与速度大小有关，与速度方向无关 例1：有一个质量为m=1kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度大小为V=3m/s，求小球在A,B,C,D四个位置的动能？ 有了动能的表达式后，前面我们推出的W= ，就可以写成什么？ 上式表明什么问题呢？请你用文字叙述一下。 学生回答：W=，其中表示一个过程的末动能 ，表示一个过程的初动能。 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量。 二、动能定理 1、内容： 合力对物体所做的功等于物体动能的变化这个结论叫动能定理。 表达式： 3、动能定理的适用范围： 既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 4.运用动能定理解题的步骤： ①明确研究对象及所研究的物理过程。 ②对研究对象进行受力分析，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。 ③确定始、末状态的动能 ④根据动能定理列出方程 例2.一架喷气式飞机质量为7.0×l04kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=2.5×103m时，速度达到起飞速度v=80m／s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。g取10m/s2，求飞机受到的牵引力。 (方法一:请运用动能定理解答) 解：飞机的初动能Ek1=0，末动能Ek2= 根据动能定理有： 把数值代入后得到F牵=1.04×105N （方法二:请运用牛顿定律解答) 解：由运动学公式有：,得； 由牛顿第二定律有：，得 比较两种方法哪个更便捷 例3.如图所示,物体沿一曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面最低点B时,下滑的高度为5 m。若物体的质量为1 kg,到B点的速度为6 m/s,则在下滑过程中克服阻力所做的功是多少 解：从A到B由动能定理有 解得 三.课堂小结 动能: ... ...