高中物理人教版 (新课标)必修24.重力势能教案设计

7.4－1   动能 动能定理

【教学目标】

1．正确理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算．

2．正确理解动能定理，会进行动能定理的推导．

3．知道动能定理的适用条件，会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤．

【重点难点】

1．正确理解动能定理是本节课的重点。

2．推导动能定理是本课的难点。

3．会用动能定理解决力学问题是本节课的能力培养点。

【教学方法】

分析推理、讲练结合

【教学用具】

可改变倾角的斜面，大小不等的小木块三块。

【教学过程】

一、动能

1、定义：物体由于运动而具有的能。

Ek＝

2、单位：在国际单位制中，动能的单位是焦耳：1kg·m2/s2＝1N·m＝1J。

3、动能是标量，只有大小，没有方向。

4、动能是一个状态量，是针对某物体在某时刻而言。因此，动能表达式中的υ只能是瞬时速度。

【例1】两物体质量之比为1︰2，速度之比为2︰1， 则它们动能之比为多少？

【例2】质量m＝3kg的物体以υ0＝ 5m/s的初速度竖直上抛，经过一段时间后，速度变为竖直向上的υt＝4m/s，求这段时间内物体动能的变化量和重力对物体作的功。

解析：动能的变化量：＝－13.5J。

表示物体的末动能，表示物体的初动能。

物体以υ0＝ 5m/s的初速度竖直向上做匀减速直线运动：

重力对物体作的功： ＝－13.5J

结论：重力对物体作的功与物体动能的变化量恰好相等。

拓展：若υt＝4m/s，方向竖直向下呢？

二、.动能定理

1、推导：

设质量为m的物体，初速度为υ1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增加至υ2。在这个过程中，力F所做的功W＝Fs。根据牛顿第二定律有F＝ma，由匀加速运动的公式，有，由此可得：

2、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。

3、对动能定理的理解：

（1）动能定理的标量性：计算式为标量式，υ为相对参考系的速度。

（2）动能定理的研究对象：单一物体，或者可以看成单一物体的物体系。

（3）动能定理的适用范围：适用于直线运动，适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功。力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。

（4）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段处理，也可以全过程作为一整体来处理。

4、动能定理解题的基本思路：

（1）选取研究对象，明确它的运动过程。

（2）分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。

（3）明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。

（4）列出动能定理的方程：

【例3】如图1所示， mA＝mB的两滑块A和B分别沿高度相同、倾角不同的光滑斜面下滑，比较它们滑到底端时的速度、动能是否相同？

【例4】子弹以水平速度υ射入木板深s处，假设子弹在木板中的阻力是恒定的，那么子弹以速度υ/2水平射入木板中，射入深度是多少？

【例5】一物体以初速υ0竖直上抛，落回原处速度为υ1，空气阻力不能忽略且大小不变，求物体上升的最大高度。

解析：本题必须分为上升和下降两个过程进行研究，而且要注意重力和阻力的功的不同特点，设上升的最大高度为h，空气阻力大小为f，则：

上升过程： ；下降过程： ，得：。

【课外作业】

教材P126—（5）、（6）

【板书设计】

【教学随感】