人教新課標高中物理必修二教案3.動能和動能定理第1課時

1、3動能和動能定理教學目標知道什么是動能，掌握動能的表達式。經歷探究動能定理的過程，理解動能定理。能夠應用動能定理解決生活中的相關問題。教學重難點教學重點動能的表達式、動能定理、動能定理的應用教學難點動能的表達式、動能定理、動能定理的應用教學準備多媒體課件教學過程新課引入教師活動：播放春天的微風吹動樹葉或花朵的視頻，播放臺風的視頻。教師口述：從視頻切入動能話題。沾衣欲濕杏花雨，吹面不寒楊柳風。這是描寫春景的詩句。詩中的春風給人一種柔和的感覺。而臺風則有可能造成拔起大樹，掀翻汽車甚至摧毀房屋等危害。同樣是風，為什么會有這么大的區(qū)別？經過初中的學習,我們知道因為它們的速度不同，因而它們的動能不同。那

2、么，我們應怎樣定量地描述動能的大小呢？教師活動：展示內燃機火車的圖片，并引入動能定理。生活中與動能相關的實例還有很多。機車拉車箱，車箱前進，且速度逐漸增大。由于車箱的位移是逐漸增大的，故外力所做的功也是逐漸增大的。同時由于車箱的速度是增大的，故它的動能也是增大的。那么外力對車箱所做的功與車箱的動能的變化量有沒有一定的關系呢？講授新課一、動能教師活動：創(chuàng)設情境，推導恒力做功與動能改變的關系。質量為m的某物體在光滑水平面上運動，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生段位移1,速度由V1增加到V2。在這個過程中，恒力F做的功W=Fl,根據牛頓第二定律，有F=ma再根據勻變速直線運動的速度與位移的關系式

3、，有 TOC o 1-5 h z 22(2)V2Vi2a把F、l的表達式代入W=Fl中，可得F做的功1一21一2Wmv2-mV(3)教師活動：講解動能的概念。物理學中把物體因運動而具有的能量稱為動能。教師設問：回憶初中所學內容，物體的動能與哪些因素有關。學生活動：學生思考老師所提問題，然后集體回答。教師活動：播放視頻探究動能的大小與哪些因素有關_小車。教師設問：通過初中的學習，我們已經知道了物體動能的大小與物體的質量和速度有關。在速度一定時，物體的質量越大，動能就越大；質量一定時，速度越大，動能就越大。那動能與物體的質量和速度有怎樣的定量關系呢？12一教師口述：功是過程量，能是狀態(tài)量。從(3)

4、式可以看出，一mv2像是代表能的狀態(tài)量。2教師活動：講解動能的表達式。在物理學中，動能Ek的表達式為12一mv2教師活動：講解動能的性質。動能是標量。它的單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳，符號為J。從上式也可以看出1kg(m?s=1kg2mm=1Nm=1J二、動能定理教師活動：講解動能定理。如果用Ek1代表物體的初動能、Ek2代表物體的末動能。則(3)式可表示為W=Ek2-Ek1上式表明，合外力對物體所做的功等于物體動能的變化量。這個結論稱為動能定理。從上式可以看出，當合外力對物體做正功時，物體的末動能大千初動能，動能增大。當合外力對物體做負功，或者物體克服合外力做功時，物體的末動能

5、小于初動能，動能減小。教師設問：請分別分析汽車加速啟動時和汽車剎車時，合外力做功與汽車動能的變化之間的關系。學生活動：學生之間討論老師所提問題。在汽車加速的過程中，牽引力和阻力的合力對汽車做正功，汽車的動能增大。在汽車剎車的過程中，阻力對汽車做負功，汽車的動能減小。教師活動：講解動能定理的特點。(1)公式W=Ek2-Ek1中W是合外力做功，不是某個力做功，W可能是正功，也可能是負功。(2)Ek2、Ek1分別是末動能和初動能，Ek2可能大于Ek1,也可能小于Ek1o(3)動能定理雖然可根據牛頓第二定律和勻變速直線運動的公式推出，但動能定理本身既適用于恒力作用過程，也適用于變力作用過程，既適用于物

6、體做直線運動的情況，也適用于物體做曲線運動的情況。教師活動：講解動能定理與牛頓運動定律的區(qū)別與聯(lián)系。牛頓定律動能定理相同點確定研究對象，對物體進行受力分析和運動過程分析適用條件只能研究在恒力作用下物體做直線運動的情況對于物體在恒力或變力作用卜，物體做直線或曲線運動均適用應用方法要考慮運動過程的每一個細節(jié)，結合運動學公式解題只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài)的動能運算方法矢量運算代數(shù)運算典題剖析例1將一小球豎直向上拋出，小球在運動過程中所受到的空氣阻力不可忽略。a為小球運動軌跡上的一點，小球上升和下降經過a點時的動能分別為Eki和Ek2。從拋出開始到小球第一次經過a點時重力所做的功為Wi,從拋出開

7、始到小球第二次經過a點時重力所做的功為W2。下列選項正確的是（）Eki=Ek2, Wi=W2EkiEk2, Wi= W2EkivEk2, W1VW2Eki Ek2, W1VW2答案：B解析：從拋出開始到第一次經過a點和拋出開始第二次經過a點，重力做的功相等，即Wi=W2；設從小球第一次經過a點到第二次經過a點的過程中，空氣阻力做的功為W,根據動能定理有W=Ek2-Eki,可得EkiEk2,選項B正確。例2如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定（）A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功答案：A解析：由題意知，W拉一亞阻=正k,則W拉AEk。A正確，B錯誤；W阻與A