动能和动能定理
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算。
2、理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围。
3、利用动能定理解决实际问题。
二、过程与方法
1、运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。
2、对比分析动力学知识解决问题和动能定理解决问题。
三、情感态度与价值观
通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
【教学重点】
动能的概念。
【教学难点】
动能定理的理解和应用。
【教学过程】
一、 复习引入
1、动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、探究动能和那些量有关。
让球从光滑的斜面滚下,与木块相碰,推动木块做功。
(1)让同一铁球从不同的高度滚下,可以看到什么现象?
1
(2)让质量不同的铁球从同一高度滚下,可以看到什么现象?
以上两个现象说明动能的影响因素有哪些?
小球动能与速度和质量有关。
3、探究动能的表达式
重力做功→重力势能变化→重力势能的表达式mgh
弹力做功→弹性势能变化→弹性势能的表达式kx2/2
合外力做功→动能的表达式?
二、新课教学
设质量为m的某物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系?
(一)动能
1、动能的表达式:Ek=mv2/2
2、动能的瞬时性:动能具有瞬时性,与瞬时速度相对应,是状态量。
3、动能的标矢性:动能是标量,只有大小没有方向,且总大于或等于零。
4、动能的相对性:对于不同的参考系,物体的速度不同,则物体的动能也不同.通常以地面为参考系。
2
练习:
改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来2倍的是:
A、质量不变,速度变为原来的2倍
B、质量和速度都变为原来的2倍
C、质量减半,速度变为原来的2倍
D、质量变为原来2倍,速度减半
(二)动能定理:
W=mv2/2-mv1/2 22
W=Ek2-Ek1
力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化即末动能减去初动能。
动能定理的适用条件:
1、无方向性,对任何过程的恒力、变力;
2、匀变速、非匀变速;
3、直线运动、曲线运动;
4、时间长或短过程、瞬间过程都能运用。
练习:
A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中:
A.A获得的动能大
B.B获得的动能大
3
C.A、B获得的动能一样大
D.无法比较谁获得的动能大
应用动能定理解题的一般步骤:
1.明确对象和过程
2.作两个分析:
⑴受力分析,确定各力做功及其正负
⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程
三、例题讲解:
一架喷气式飞机,质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l=530m时,达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力F阻是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。(g取10m/s2)
解:由动能定理得:
Fs-fs= mv2/2-0
F= mv2/2s+0.02mg=1.8×10N
四、课堂作业:
一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l
后停下,试求汽车受到的阻力F阻大小。
要求:1.用动能定理求解。
2.思考:可否用牛顿运动定律和运动学知识进行求解
4
【板书设计】
一、动能
1、动能的表达式
2、对动能的理解
二、动能定理
1、动能定理的内容及公式
2、动能定理的应用
三、例题讲解
四、课堂作业
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动能和动能定理
【教学目标】
一、知识与技能
1、知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算。
2、理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围。
3、利用动能定理解决实际问题。
二、过程与方法
1、运用归纳推导方式推导动能定理的表达式。
2、对比分析动力学知识解决问题和动能定理解决问题。
三、情感态度与价值观
通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
【教学重点】
动能的概念。
【教学难点】
动能定理的理解和应用。
【教学过程】
一、 复习引入
1、动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、探究动能和那些量有关。
让球从光滑的斜面滚下,与木块相碰,推动木块做功。
(1)让同一铁球从不同的高度滚下,可以看到什么现象?
1
(2)让质量不同的铁球从同一高度滚下,可以看到什么现象?
以上两个现象说明动能的影响因素有哪些?
小球动能与速度和质量有关。
3、探究动能的表达式
重力做功→重力势能变化→重力势能的表达式mgh
弹力做功→弹性势能变化→弹性势能的表达式kx2/2
合外力做功→动能的表达式?
二、新课教学
设质量为m的某物体,在与运动方向总相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试寻求这个过程中力F做的功与v1、v2的关系?
(一)动能
1、动能的表达式:Ek=mv2/2
2、动能的瞬时性:动能具有瞬时性,与瞬时速度相对应,是状态量。
3、动能的标矢性:动能是标量,只有大小没有方向,且总大于或等于零。
4、动能的相对性:对于不同的参考系,物体的速度不同,则物体的动能也不同.通常以地面为参考系。
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练习:
改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面几种情况中,汽车的动能是原来2倍的是:
A、质量不变,速度变为原来的2倍
B、质量和速度都变为原来的2倍
C、质量减半,速度变为原来的2倍
D、质量变为原来2倍,速度减半
(二)动能定理:
W=mv2/2-mv1/2 22
W=Ek2-Ek1
力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化即末动能减去初动能。
动能定理的适用条件:
1、无方向性,对任何过程的恒力、变力;
2、匀变速、非匀变速;
3、直线运动、曲线运动;
4、时间长或短过程、瞬间过程都能运用。
练习:
A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中:
A.A获得的动能大
B.B获得的动能大
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C.A、B获得的动能一样大
D.无法比较谁获得的动能大
应用动能定理解题的一般步骤:
1.明确对象和过程
2.作两个分析:
⑴受力分析,确定各力做功及其正负
⑵确定初、末速度,明确初末状态的动能
3.由动能定理列方程
三、例题讲解:
一架喷气式飞机,质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l=530m时,达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力F阻是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。(g取10m/s2)
解:由动能定理得:
Fs-fs= mv2/2-0
F= mv2/2s+0.02mg=1.8×10N
四、课堂作业:
一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l
后停下,试求汽车受到的阻力F阻大小。
要求:1.用动能定理求解。
2.思考:可否用牛顿运动定律和运动学知识进行求解
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【板书设计】
一、动能
1、动能的表达式
2、对动能的理解
二、动能定理
1、动能定理的内容及公式
2、动能定理的应用
三、例题讲解
四、课堂作业
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