动能和动能定理[2017-06-24 06:03:09]

动能和动能定理发布时间:2017-06-23

一、教学目标

1.知识和技能:

⑴理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算;

⑵理解动能定理及其推导过程;

⑶知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。

2.过程和方法:

⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。

⑵培养学生演绎推理的能力。

⑶培养学生的创造能力和创造性思维。

3.情感、态度和价值观:

⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。

⑵激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问题。

二、设计思路

动能定理是力学中一条重要规律,它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系,动能定理贯穿在本章以后的内容中,是本章的教学重点。学习掌握它,对解决力学问题,尤其是变力做功,时间未知情况下的问题有很大的方便。

本课--的过程为:

学生通过回忆初中所学的内容和实验引起思考

学生讨论,设计情景,进行理论探讨和论证,找出动能的表达式。

通过对前面探讨过程的深入思考,得出动能定理

通过具体实例,深化对动能和动能定理的理解,突出动能定理的优越性

由于本节内容较多又很重要,建议安排一节习题课,以达到良好的效果。

三、教学重点、难点

1.重点:⑴动能概念的理解;⑵动能定理及其应用。

2.难点:对动能定理的理解。

四、教学资源

斜面、质量不同的滑块、木块等

五、--

教师活动

学生活动

点 评

一、引入新课 【板书】一、动能 提问:在初中我们学过动能的初步知识,那么什么是物体的动能? 【板书】1、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能。 提问:物体的动能大小和哪些因素有关呢?你有什么方法可以证明? 引导学生重复初中所做得滑块撞击木块的实验。 归纳:物体能够对外做功的本领越大,物体的能量就越大,实验中滑块的质量和速度越大,对外做功的本领越大,说明动能和物体的质量和速度有关。 提问:那么,到底如何定量的来表示动能呢?过渡:上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系,两者之间有什么关系?提问:那么比例系数为多少呢?如何去确定呢? 设计情景:如图所示,某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力f的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系? 选择学生的答案,投影学生的解答过程,归纳,总结。 根据牛顿第二定律: ……① 根据运动学公式: …② 外力f做功: …………③ 由①②③得: 思考:外力做功引起了什么量的变化? 归纳:外力f所做的功等于“ ”这个物理量的变化,所以在物理学中就用“ ”这个量表示物体的动能。 二、新课教学 【板书】2、公式: 提问:动能的大小由什么决定?它是标量还是矢量? 【板书】3、说明: ①动能是标量,且总为正值,由物体的速率和质量决定,与运动方向无关; 提问:动能的单位? 【板书】②动能的单位:焦(j) 1j=1n·m=1kg·m2/s2 提问:二战时一位飞行员用手抓住了一颗飞行的子弹,这说明了什么? 【板书】③动能具有相对性。 讲解:有了动能的公式,前面的方程就可以写成: 提问:⑴上式的物理意义是什么? ⑵如果物体受到几个力共同作功,上式是否还成立呢? 讲解:上式具有普遍意义,是力学中的一条重要规律。 【板书】二、动能定理 1、表述:合外力对物体做的功,等于物体动能的变化。 2、公式: 提问:刚才的推导是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下得出的。如果物体受到变力作用或物体做曲线运动时,定理是否正确呢? 【板书】3、动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况。 引导学生看课本例题1。 确定研究对象:飞机 分析研究过程:飞机滑跑过程 分析受力:重力、支持力、牵引力和阻力 分析做功情况:牵引力和阻力做功 分析动能变化:初动能 末动能 根据动能定理列出方程,求解。 思考:如果用牛顿运动定律和运动学公式是否可以求解? 引导比较两种解法。 引导学生看课本例题2。提问:通过两个例题,你是否可以归纳出应用动能定理解题的步骤? 【板书】三、应用动能定理解题的步骤 1、 确定研究对象 2、 确定研究过程 3、 分析物体的受力和各力的做功情况 4、 确定初末状态的动能 5、 应用动能定理列方程求解 6、 检验 三、学生练习: 1、物体的速度增大为原来的n倍,动能增大为多少倍?动能增加了多少倍?速度变为原来的 ,动能变为多少?动能变化了多少?质量增加为原来的n倍,动能增大为多少倍?动能增加了多少倍? (强化动能和速度及质量的关系,辨析动能和动能变化的区别。) 2、子弹以水平速度v射入固定木板深s处,假设子弹在木板中受的阻力是恒定的,那么子弹以 水平射入木板中,射入的深度是多少?子弹以 的初动能射入木板中,射入的深度又是多少? (强化应用动能定理解题的基本思路和方法) 四、作业: 《问题与练习》第2、3、4、5题 学生回答:物体由于运动而具有的能量叫动能。 学生回答:物体的质量和速度越大,它的动能就越大。 学生上台演示滑块从斜面上滑下:同一滑块,高度越高,滑块把木块推得越远;同一高度,质量越大,滑块把木块推得越远。 学生回答:力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比。学生讨论:找出做功和速度平方变化的定量关系。 学生讨论,求解。 学生讨论找出“ ”这个特定意义的物理量。 学生回答:动能的大小由物体的质量和速率决定。学生讨论:动能是标量。 学生回答:动能的单位和功的单位相同。学生讨论:子弹相对飞行员的速度很小,相对动能也就很小。学生回答:做功等于物体动能的变化。学生讨论:可以成立,此时的w应为合外力对物体做的总功。 学生讨论:采用微元法,将物体的运动分解成许多小段,在每一小段上物体受到恒力且做匀速运动,可以得到同样的结论。 学生看书,归纳解题过程。 学生练习用牛顿运动定律和运动学公式求解学生回答:动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,应用比较方便。 学生讨论归纳。 练一练,做一做,想一想 开门见山,直接点题。 在初中所学内容的基础上深入探究,激发学生的学习兴趣。 学生直接参与探究过程,增加感性认识。 深化对前一节课所学内容的理解,激发学生的探究兴趣。 让学生感受理论探究的过程,在学生求解的过程中要适度巡视,加以指导。 应用学生的解答过程,肯定学生的探究过程。让学生体会探究的乐趣和喜悦。 在探究的基础上进一步激发学生的科学思维能力。 通过问题和实际事例,增加学生对知识的感性认识和横向联系,突破教学难点。 紧紧扣住探究过程,再次提出问题,激发学生的研究兴趣和学习热情,发挥学生的主观能动性。 通过学生的思考,和以前所学的思维方法有机结合,突破难点。 学习用理论指导实践的方法,培养细致严谨的科学态度。 通过比较,激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣。通过比较,突出动能定理的优点,增强学生对知识的内化。 强化解题步骤,培养学生科学细致的解题思路和规范。 学生根据所学的知识,当堂巩固,培养应用规律解决问题的能力,加强对知识和规律的理解。同时拓展学生的认知空间。 加深对课堂知识的巩固和理解。

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