《動(dòng)能和動(dòng)能定理》示范教案(新人教版必修)

課題7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理備課時(shí)間上課時(shí)間總課時(shí)數(shù)課程目標(biāo)知識(shí)與技能理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。理解動(dòng)能定理及動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程。知道動(dòng)能定理的適用條件，知道動(dòng)能定理解題的步驟。過(guò)程與方法會(huì)用動(dòng)能定理解決有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題。知道用動(dòng)能定理處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。情感態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題成功的喜悅教學(xué)重點(diǎn)知道動(dòng)能定理解題的步驟教學(xué)難點(diǎn)會(huì)用動(dòng)能定理解決有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題教學(xué)過(guò)程二次備課一、動(dòng)能1．定義、定義式：2．單位：在國(guó)際單位制中是焦耳(J)。因?yàn)?kg．(m／s)2=1N·m=1J。3．動(dòng)能是狀態(tài)量，對(duì)于給定的物體(m一定)，某狀態(tài)下的速度的大小決定了該狀態(tài)下的動(dòng)能，動(dòng)能與速度的方向無(wú)關(guān)。4．動(dòng)能是標(biāo)量。只有大小，沒(méi)有方向，且總大于(v≠0時(shí))或等于零(v=0時(shí))，不可能小于零(無(wú)負(fù)值)。5．動(dòng)能是相對(duì)量(因速度是相對(duì)量)，參考系不同，速度就不同，所以動(dòng)能也不同，一般來(lái)說(shuō)都以地面為參考系?！纠弧炕疖嚨馁|(zhì)量是飛機(jī)的llO倍，而飛機(jī)的速度是火車的12倍，動(dòng)能較大的是_______。兩個(gè)物體質(zhì)量之比為100：1，速度之比為1：100，這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為_(kāi)_________?！纠恳粋€(gè)物體的速度從0增加到v，再?gòu)膙增加到2v，前后兩種情況下，物體動(dòng)能的增加量之比為_(kāi)__________。二、動(dòng)能的變化△Ek動(dòng)能的變化，又稱動(dòng)能的增量，是指一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的物體末狀態(tài)的動(dòng)能Ek2(對(duì)應(yīng)于速度v2)與初狀態(tài)的動(dòng)能Ek1(對(duì)應(yīng)于速度v1)之差。三、動(dòng)能定理①物理意義：揭示了外力對(duì)物體做的總功對(duì)應(yīng)著物體動(dòng)能的變化，變化的大小由做功的多少來(lái)決定。②動(dòng)能定理對(duì)于外力是變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)，也成立。③動(dòng)能定理提供了一種計(jì)算變力做功的簡(jiǎn)便方法。功的計(jì)算公式w=Fscosa只能求恒力做的功，不能求變力的功，而由于動(dòng)能定理提供了一個(gè)物體的動(dòng)能變化△Ek與合外力對(duì)物體所做功具有等量代換關(guān)系，因此已知(或求出)物體的動(dòng)能變化△Ek，就可以間接求得變力做功。④它描述了力作用一段位移(空間積累)的效果——產(chǎn)生動(dòng)能變化。⑤應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)能定理對(duì)應(yīng)的是一個(gè)過(guò)程，它只涉及到物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能和整個(gè)過(guò)程中合外力的功，無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，且涉及的功和能均為標(biāo)量無(wú)方向性，計(jì)算十分方便，因而當(dāng)遇到不涉及加速度和時(shí)間而涉及力、位移、質(zhì)量、速度、功和動(dòng)能等物理量大小的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，優(yōu)先考慮用動(dòng)能定理。用動(dòng)能定理求解一般比用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解來(lái)得簡(jiǎn)便，甚至還能解決牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式難以解決的問(wèn)題，動(dòng)能定理解題優(yōu)于動(dòng)力學(xué)方法，是解決力學(xué)問(wèn)題的重要方法?！纠筷P(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，不正確的是()．A．只要有動(dòng)力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就增加。B．只要物體克服阻力做功，它的動(dòng)能就減少。C．外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體的末動(dòng)能與初動(dòng)能之差。D．動(dòng)力和阻力都對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能一定變化。【例四】如圖所示，汽車在拱型橋上由A勻速率地運(yùn)動(dòng)到B，以下說(shuō)法正確的是()A．牽引力與摩擦力做的功相等。B．牽引力和重力做的功大于摩擦力做的功。C．合外力對(duì)汽車不做功。D．重力做功的功率保持不變。四、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟(1)恰當(dāng)選取研究對(duì)象。(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力圖。(3)分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，確定初、末狀態(tài)。(4)求出從初狀態(tài)到末狀態(tài)的過(guò)程中各力對(duì)研究列象所做的合功。(5)計(jì)算研究對(duì)象從初狀態(tài)到末狀態(tài)的動(dòng)能增量。(6)建立動(dòng)能定理方程、解方程、作必要的討論。【例五】質(zhì)量m=50kg的物體，原來(lái)的速度vl=2m／s，受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相同的力F=4N的作用，發(fā)生的位移s=2m，物體的末動(dòng)能是多大?【例六】質(zhì)量是2g的子彈，以300m