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高中物理人教版必修二动能和动能定理-陕西省 - 西安

视频标签:动能和动能定理

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视频课题:高中物理人教版必修二动能和动能定理-陕西省 - 西安

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高中物理人教版必修二动能和动能定理-陕西省 - 西安

第七节 动能和动能定理 
 
 
设计思想 
动能和动能定理一节在本章教学中起着承前启后的作用,通过本节教学,使学生建立动能的概念,能从牛顿第二定律与运动学的公式导出动能定理,初
步理解领会动能定理是一个使用范围很广的物理规律。教学过程采取师生互动方式,由教师启发、引导,学生完成教学的各个环节。 教学目标 
知识与技能: 
1.知道动能的符号、单位和表达式,并会计算物体的动能。 
2.能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义。 3.理解动能定理的确切含义,领会运用动能定理解体的优越性,应用动能定理解决实际问题。 过程与方法: 
1.从功是能量转化的量度出发,运用牛顿运动定律和运动学的公式,经过理论推导得出动能定理的关系后,进一步分析推理后再定义物体的动能。 2.通过动能概念的建立和动能定理的推导过程,学习物理研究的方法。 情感态度与价值观: 
学生懂得理论推导和实验探究是认识物理规律的一般方法。同时,有助于学生归纳演绎思维的训练。提升学生的科学素养。 
教学重点 动能的表达式、动能定理公式的推导,动能定理的应用 教学难点 对动能定理的理解和应用 教法方法 讲授法,讨论法 
教学过程 
教师活动 
学生活动 
设计意图 
 
                    
             
                    
                             
引入新课 和张仆射塞下曲 卢纶 【唐】 林暗草惊风,将军夜引弓。 平明寻白羽,没在石棱中。 问:这首诗描述了什么画面和意境?与物理知识有什么联系?  复习提问: 
提问1:什么是物体的动能? 
提问2:物体的动能与什么因素有关? 
 物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.  
 
新课教学 
合作探究一: 光滑水平面上有一个质量为m的物体,在与运动方向相同的水平恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2 . 1、物体在恒力作用下做怎样的运动? 
2、物体的加速度多大? 
3、物体的位移可以怎样表示? 4、在这个过程中恒力所做的功是多
少?(用m和v表示) 
   我们已经知道:公式能量转化的量度,公式左边是力做的功,公式右边对应的应是能量的变化,什么能呢? 
对! 
定义2
2
1mvEK为物体的动能。板
书 提问:请思考一下,动能是描述状态的物理量还是描述过程的物理量?是标量还是矢量?   描述了将军拉弓射箭,
体现了将军超强的武艺和臂力。功的弹性势能
转化为箭的动能,动能足够大,射入了石头中。 物体由于运动而具有的能量。  
   
   
   思路:根据牛顿第二定律F→a→v变化,因此,可以根据牛顿第二定律来研究做功与物体速度变化的关系。 学生推导: 
maF FlW alvv2212
2 
21222121mvmvW 
 动能的变化。    
    因为速度是状态量,所以,物体的动能对应一个的也是一个状态,是状态量;它和功、能一样是标量  
 
不断设问,启发学生思考,逐步引向深入 
 
                    
             
                    
                            回答得很好! 
还要注意动能的单位与能量的单位一样,在国际单位制中,是焦耳。 既然动能与速度相关,还应注意:动能的大小是相对的,与选择的参考系有关。 提问:公式 
21222
121mvmvW
 物理意义是什么?谁来总结一下。  
提问:请同学们再考虑一下,如果物体受到两个以上的恒力做功,它的动能变化怎样求? 合作探究任务二 
粗糙水平面上有一个质量为m的物体,在与运动方向相同的水平恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2 . 1、物体在恒力作用下做怎样的运
动? 
2、物体的加速度多大? 3、物体的位移可以怎样表示? 
4、在这个过程中合力所做的功是多少?(用m和v表示)  动能定理更一般的表述方式是: 
合外力在一个过程中对物体做的总功,等于物体在这个过程中动能的变化. 
  对动能定理的理解 
1、合外力做正功,动能增加  
   合外力做负功,动能减少 
2、动能定理中的功是合外力做的总功    总功的求法   (1)先求合力,再求合力功   (2)先求每个力做的功,再求代数和 3、适用范围:    既适用于恒力做功,也适用于变力做功;  
    
物体由一个恒力做功引起物体动能的变化。         
学生推导: 
mafF- lfFW)-( alvv2212
2 
21222
121mvmvW 
  合外力所做的总功  
   
   
    可以先求合力的功,再代入动能定理求出物体动能的变化。  功是标量,各力对物体做功的代数和决定了物体动能最终的变化结果。 
 
                    
             
                    
                               既适用于直线运动,也适用于曲线运动。  
【例】一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为 s 时,达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F .   
这两个题能用牛顿第二定律解吗? 哪种解法更为便捷?   
在不涉及时间因素或不要求具体细节问题时,运用动能定理解题时往往更为快捷。  
应用动能定理解题的一般步骤 1、确定研究对象及运动过程; 2、分析物体在运动过程中的受力情况况,明确每个力是否做功,是做正功还是负功; 
3、明确初状态和末状态的动能,写出始末状态动能的表达式; 4、根据动能定理列方程求解.  
小结:  
     
学生思考,练习  
投影展示学生答案  
虽然运用牛顿第二定律可以解,但用动能定理解题更方便。 
板书设计 
一、动能:22
1
mvEK
  状态量、标量、具有相对性。 单位:在国际单位制中,焦耳。 二、动能定理:21222
121mvmvW
 三、对动能定理的理解 
1、合外力做正功,动能增加     合外力做负功,动能减少 2、总功的求法 
  (1)先求合力,再求合力功 
  (2)先求每个力做的功,再求代数和 3、适用范围: 
   既适用于恒力做功,也适用于变力做功;    既适用于直线运动,也适用于曲线运动。

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