動能和動能定理說課課件

動能動能定理4.4第四章機械能和能源動能動能定理4.4第四章機械能和能源1教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法教學(xué)過程板書設(shè)計教材分析重點難點教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法教學(xué)過程板書設(shè)計教材分析重點難點2一、教材分析本節(jié)內(nèi)容在教科版必修2第四章第四節(jié)位置，通過前三節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生理解了做功的概念，也學(xué)會了由功能原理推導(dǎo)重力勢能的表達式，為學(xué)習(xí)動能和動能定理打下了基礎(chǔ)。此外，必修2中學(xué)習(xí)了曲線運動，而勻變速直線運動的基本規(guī)律不能全部解決曲線運動的問題，此時也需要提出動能和動能定理，為后面的學(xué)習(xí)做好鋪墊。一、教材分析本節(jié)內(nèi)容在教科版必修2第四章第四節(jié)位置，通過前三3二、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能（1）知道并理解動能的概念及表達式。（2）理解動能定理，并能進行相關(guān)分析和計算。2.過程與方法（1）利用恒力做功、牛頓第二定律和勻變速運動公式演繹推導(dǎo)得出動能定理的表達式。（2）理論聯(lián)系實際，運用動能定理分析解決問題。3.情感、態(tài)度與價值觀（1）通過構(gòu)建物理情景，推導(dǎo)合力做功與動能的變化，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng)（2）通過觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)，得到實驗結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的學(xué)科素養(yǎng)。（3）通過理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生用動能以及動能定理解決問題的物理觀念。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能4三、教學(xué)重、難點1、重點：（1）動能的概念以及表達式的推導(dǎo)。（2）動能定理的理論推導(dǎo)和實驗驗證。（3）動能定理的適用條件以及初步應(yīng)用。2、難點：（1）對動能的理解。（2）動能定理的理論推導(dǎo)以及實驗驗證。（3）對動能定理的理解和應(yīng)用三、教學(xué)重、難點1、重點：5四、教學(xué)方法講授法問答法演示法實驗探究法討論法四、教學(xué)方法講授法6五、教學(xué)過程

問題導(dǎo)入：如圖所示，一質(zhì)量為M的小球由半徑為R的四分之一圓弧的圓心處靜止釋放，不計阻力，求小球落到最低點的速度？若將小球由四分之一的圓弧的頂端靜止釋放，不計阻力，求小球沿圓弧滑到最低點的速度？R五、教學(xué)過程

問題導(dǎo)入：如圖所示，一質(zhì)量為M的小球由半徑為R7動能的大小跟哪些因素有關(guān)？物體由于運動而具有的能量叫做動能動能的大小物體由于運動而具有的能量叫做動能8猜想：速度、質(zhì)量9V相同時，研究動能與質(zhì)量的關(guān)系M相同時，研究動能與速度的關(guān)系演示實驗：探究動能與速度和質(zhì)量的關(guān)系當(dāng)有多個因素影響物理量時，采用控制變量法來研究問題，即猜想：速度、質(zhì)量9V相同時，研究動能與質(zhì)量的關(guān)系演示實驗：探實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象10實驗現(xiàn)象說明了什么問題？物體的速度相同，質(zhì)量越大，它的動能就越大。物體的質(zhì)量相同，速度越大，它的動能就越大。從實驗結(jié)果來看，我們很容易就會猜測動能與質(zhì)量和速度分別成正比，事實果真如此嗎？現(xiàn)在我們就來推導(dǎo)一下動能的表達形式。實驗現(xiàn)象說明了什么問題？從實驗結(jié)果來看，我們很容易就會猜測動11重力做功WG重力勢能mgh合外力做功W動能表達式？速度變化的原因是什么？--------合外力做了多少功就有多少能量發(fā)生了變化重力做功WG重力勢能mgh合外力做功W動能表達式12

物理情景：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，該物體在沿運動方向上的恒力F（合力）的作用下發(fā)生一段位移x，速度由v1增大到v2試用牛頓運動定律和運動學(xué)公式，推導(dǎo)出力F對物體做功的表達式。

Fx力F做的功：由牛頓第二定律可知由運動學(xué)公式可知

由以上三式可得功與質(zhì)量和速度的關(guān)系物理情景：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，該物體在沿運動方向上13

從上面式子可以看出，很可能是一個具有特定意義的物理量。因為這個量在過程末態(tài)和過程初態(tài)的差，剛好等于力對物體做的功，所以應(yīng)該是我們尋找的動能的表達式。從上面式子可以看出，很可能是一14對動能表達式的理解：1、國際單位：焦耳1kg·m2/s2=1N·m=1J2、動能具有瞬時性，是狀態(tài)量，v是瞬時對地速度3、動能是標(biāo)量，且沒有負值。動能對動能表達式的理解：1、國際單位：焦耳1kg·m2/15思考：做勻速圓周運動的物體速度不變，這種說法對嗎？做勻速圓周運動的物體動能不變，這種說法對嗎？思考：做勻速圓周運動的物體速度不變，這種說法對嗎？做勻速圓周16我們得到F做功表達式可以寫成：合外力所做的功等于物體動能的變化。合外力所做的功末動能初動能改寫我們得到F做功表達式可以寫成：合外力所做的功等于物體動能的變172、實驗步驟和注意事項在誤差允許范圍內(nèi)，合外力做的功等于物體動能的變化量。即：W＝Ek2－Ek1=△EK1、實驗原理

小車的合力等于繩的拉力（約等于砝碼及砝碼盤的重力），分析紙帶的位移和速度，即可算出合力做的功和動能的變化驗證合外力做功與物體動能變化的關(guān)系4.實驗結(jié)論3.誤差分析2、實驗步驟和注意事項在誤差允許范圍內(nèi)，合外力做的功等于1、18動能定理

合外力（在一個過程中對物體）所做的功，等于物體（在這個過程中）動能的變化。1、內(nèi)容：2、表達式：動能定理合外力（在一個過程中對物體）所做的功，等于物體（19在前面的理論推導(dǎo)和實驗探究中都是以恒力作用下的直線運動為情景，請問動能定理適用于曲線運動嗎？以平拋運動為例

V1V2V1那變力做功能用動能定理嗎？在前面的理論推導(dǎo)和實驗探究中都是以恒力作用下的直線運動為情景20動能定理的普適性：適用于任何過程的恒力、變力；直線運動、曲線運動。動能定理的普適性：適用于任何過程的恒力、變力；直線運動、曲線21等式左邊表示某一過程合外力做功；等式右邊表示該過程初、末兩個態(tài)的動能變化量，一定要用末減初。動能定理的計算式是標(biāo)量式，遵循代數(shù)運算，從式中可以看出：當(dāng)合外力對物體做正功時，末動能大于初動能，物體的動能增加；當(dāng)合外力對物體做負功，或者說物體克服合外力做功時，末動能小于初動能，物體的動能減少。動能定理的理解

等式左邊表示某一過程合外力做功；等式右邊表示該過程初、末兩個22思考：若將質(zhì)量為M的小球由半徑為R的四分之一圓弧的頂端靜止釋放，不計阻力，求小球沿圓弧滑到最低點的速度？若將小球以一定初速度由最低點沿圓弧向上滑動，剛好到達頂端，求初速度？R思考：若將質(zhì)量為M的小球由半徑為R的四分之一圓弧的頂端靜止釋23動手做一做，測量拋物體過程所做的功動手做一做，測量拋物體過程所做的功24一、動能

1、定義：物體由于運動而具有的能量叫做動能

2、表達式：

3、單位為焦耳（J），狀態(tài)量，標(biāo)量二、動能定理

1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化

2、表達式：

3、普遍性EK=2122121mvmvw2-=合

原因結(jié)果

末—初

一、動能EK=2122121mvmvw2-=合原因25動能動能定理4.4第四章機械能和能源動能動能定理4.4第四章機械能和能源26教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法教學(xué)過程板書設(shè)計教材分析重點難點教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法教學(xué)過程板書設(shè)計教材分析重點難點27一、教材分析本節(jié)內(nèi)容在教科版必修2第四章第四節(jié)位置，通過前三節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生理解了做功的概念，也學(xué)會了由功能原理推導(dǎo)重力勢能的表達式，為學(xué)習(xí)動能和動能定理打下了基礎(chǔ)。此外，必修2中學(xué)習(xí)了曲線運動，而勻變速直線運動的基本規(guī)律不能全部解決曲線運動的問題，此時也需要提出動能和動能定理，為后面的學(xué)習(xí)做好鋪墊。一、教材分析本節(jié)內(nèi)容在教科版必修2第四章第四節(jié)位置，通過前三28二、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能（1）知道并理解動能的概念及表達式。（2）理解動能定理，并能進行相關(guān)分析和計算。2.過程與方法（1）利用恒力做功、牛頓第二定律和勻變速運動公式演繹推導(dǎo)得出動能定理的表達式。（2）理論聯(lián)系實際，運用動能定理分析解決問題。3.情感、態(tài)度與價值觀（1）通過構(gòu)建物理情景，推導(dǎo)合力做功與動能的變化，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的學(xué)科素養(yǎng)（2）通過觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)，得到實驗結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的學(xué)科素養(yǎng)。（3）通過理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生用動能以及動能定理解決問題的物理觀念。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能29三、教學(xué)重、難點1、重點：（1）動能的概念以及表達式的推導(dǎo)。（2）動能定理的理論推導(dǎo)和實驗驗證。（3）動能定理的適用條件以及初步應(yīng)用。2、難點：（1）對動能的理解。（2）動能定理的理論推導(dǎo)以及實驗驗證。（3）對動能定理的理解和應(yīng)用三、教學(xué)重、難點1、重點：30四、教學(xué)方法講授法問答法演示法實驗探究法討論法四、教學(xué)方法講授法31五、教學(xué)過程

問題導(dǎo)入：如圖所示，一質(zhì)量為M的小球由半徑為R的四分之一圓弧的圓心處靜止釋放，不計阻力，求小球落到最低點的速度？若將小球由四分之一的圓弧的頂端靜止釋放，不計阻力，求小球沿圓弧滑到最低點的速度？R五、教學(xué)過程

問題導(dǎo)入：如圖所示，一質(zhì)量為M的小球由半徑為R32動能的大小跟哪些因素有關(guān)？物體由于運動而具有的能量叫做動能動能的大小物體由于運動而具有的能量叫做動能33猜想：速度、質(zhì)量34V相同時，研究動能與質(zhì)量的關(guān)系M相同時，研究動能與速度的關(guān)系演示實驗：探究動能與速度和質(zhì)量的關(guān)系當(dāng)有多個因素影響物理量時，采用控制變量法來研究問題，即猜想：速度、質(zhì)量9V相同時，研究動能與質(zhì)量的關(guān)系演示實驗：探實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象35實驗現(xiàn)象說明了什么問題？物體的速度相同，質(zhì)量越大，它的動能就越大。物體的質(zhì)量相同，速度越大，它的動能就越大。從實驗結(jié)果來看，我們很容易就會猜測動能與質(zhì)量和速度分別成正比，事實果真如此嗎？現(xiàn)在我們就來推導(dǎo)一下動能的表達形式。實驗現(xiàn)象說明了什么問題？從實驗結(jié)果來看，我們很容易就會猜測動36重力做功WG重力勢能mgh合外力做功W動能表達式？速度變化的原因是什么？--------合外力做了多少功就有多少能量發(fā)生了變化重力做功WG重力勢能mgh合外力做功W動能表達式37

物理情景：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，該物體在沿運動方向上的恒力F（合力）的作用下發(fā)生一段位移x，速度由v1增大到v2試用牛頓運動定律和運動學(xué)公式，推導(dǎo)出力F對物體做功的表達式。

Fx力F做的功：由牛頓第二定律可知由運動學(xué)公式可知

由以上三式可得功與質(zhì)量和速度的關(guān)系物理情景：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，該物體在沿運動方向上38

從上面式子可以看出，很可能是一個具有特定意義的物理量。因為這個量在過程末態(tài)和過程初態(tài)的差，剛好等于力對物體做的功，所以應(yīng)該是我們尋找的動能的表達式。從上面式子可以看出，很可能是一39對動能表達式的理解：1、國際單位：焦耳1kg·m2/s2=1N·m=1J2、動能具有瞬時性，是狀態(tài)量，v是瞬時對地速度3、動能是標(biāo)量，且沒有負值。動能對動能表達式的理解：1、國際單位：焦耳1kg·m2/40思考：做勻速圓周運動的物體速度不變，這種說法對嗎？做勻速圓周運動的物體動能不變，這種說法對嗎？思考：做勻速圓周運動的物體速度不變，這種說法對嗎？做勻速圓周41我們得到F做功表達式可以寫成：合外力所做的功等于物體動能的變化。合外力所做的功末動能初動能改寫我們得到F做功表達式可以寫成：合外力所做的功等于物體動能的變422、實驗步驟和注意事項在誤差允許范圍內(nèi)，合外力做的功等于物體動能的變化量。即：W＝Ek2－Ek1=△EK1、實驗原理

小車的合力等于繩的拉力（約等于砝碼及砝碼盤的重力），分析紙帶的位移和速度，即可算出合力做的功和動能的變化驗證合外力做功與物體動能變化的關(guān)系4.實驗結(jié)論3.誤差分析2、實驗步驟和注意事項在誤差允許范圍內(nèi)，合外力做的功等于1、43動能定理

合外力（在一個過程中對物體）所做的功，等于物體（在這個過程中）動能的變化。1、內(nèi)容：2、表達式：動能定理合外力（在一個過程中對物體）所做的功，等于物體（44在前面的理論推導(dǎo)和實驗探究中都是以恒力作用下的直線運動為情景，請問動能定理適用于曲線運動嗎？以平拋運動為例

V1V2V1那變力做功能用動能定理嗎？在前面的理論推導(dǎo)和實驗探究中都是以恒力作用下的直線運動為情景45動能定理的普適性：適用于任何過程的恒力、變力；直線運動、曲線運動。動能定理的普適性：適用于任何過程的恒力、變力；直線運動、曲線46等式左邊表示某一過程合外力做