1、動能 動能定理教案一、教學目標1理解動能的概念：（1）知道什么是動能。（3）正確理解和運用動能公式分析、解答有關問題。2掌握動能定理：（1）掌握外力對物體所做的總功的計算，理解“代數和”的含義。（2）理解和運用動能定理。二、重點、難點分析1本節重點是對動能公式和動能定理的理解與應用。2動能定理中總功的分析與計算在初學時比較困難，應通過例題逐步提高學生解決該問題的能力。3通過動能定理進一步加深功與能的關系的理解，讓學生對功、能關系有更全面、深刻的認識，這是本節的較高要求，也是難點。三、教具投影儀與幻燈片若干。四、主要教學過程（一）引入新課初中我們曾對動能這一概念有簡單、定性的了解，在學習了功的概

2、念及功和能的關系之后，我們再進一步對動能進行研究，定量、深入地理解這一概念及其與功的關系。（二）教學過程設計1什么是動能？它與哪些因素有關？這主要是初中知識回顧，可請學生舉例回答，然后總結作如下板書：物體由于運動而具有的能叫動能，它與物體的質量和速度有關。下面通過舉例表明：運動物體可對外做功，質量和速度越大，動能越大，物體對外做功的能力也越強。所以說動能是表征運動物體做功的一種能力。2動能公式動能與質量和速度的定量關系如何呢？我們知道，功與能密切相關。因此我們可以通過做功來研究能量。外力對物體做功使物體運動而具有動能。下面我們就通過這個途徑研究一個運動物體的動能是多少。用投影儀打出問題，引導學

3、生回答：光滑水平面上一物體原來靜止，質量為m，此時動能是多少？（因為物體沒有運動，所以沒有動能）。在恒定外力F作用下，物體發生一段位移s，得到速度v（如圖1），這個過程中外力做功多少？物體獲得了多少動能？這樣我們就得到了動能與質量和速度的定量關系： 物體的動能等于它的質量跟它的速度平方的乘積的一半。用Ek表示動能，則計算動能的公式為：EK=1/2mv2由以上推導過程可以看出，動能與功一樣，也是標量，不受速度方向的影響。它在國際單位制中的單位也是焦耳（J）。一個物體處于某一確定運動狀態，它的動能也就對應于某一確定值，因此動能是狀態量。3動能定理（1）動能定理的推導 將剛才推導動能公式的例子改動一

4、下：假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經過一段位移s，速度達到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？ 利用幻燈片給出推導過程外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結論叫動能定理。 用W總表示外力對物體做的總功，用Ek1表示物體初態的動能，用Ek2表示末態動能，則動能定理表示為：W總Ek2Ek1（2）對動能定理的理解動能定理是學生新接觸的力學中又一條重要規律，應立即通過舉例及分析加深對它的理解。a參考系的選取：以地面作為參考系，因此定理中的位移和速度分別指對地位移和對地速度b對定理中“變化”一詞的理解由于外力做功可正、可負，因此物體在一

5、運動過程中動能可增加，也可能減少。因而定理中“變化”一詞，并不表示動能一定增大，它的確切含義為末態與初態的動能差，或稱為“增加量”。數值可正，可負。數和。c對外力對物體做的總功的理解有的力促進物體運動，而有的力則阻礙物體運動。因此它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又因為W總=W1W2=F1sF2s=F合s，所以總功也可理解為合外力的功?？偣σ部梢岳斫鉃楹狭υ诟鱾€階段作功的代 D動能定理可以在全程應用， 也可以分段使用 4例題講解或討論例1一物體做變速運動時，下列說法正確的是 A合外力一定對物體做功，使物體動能改變B物體所受合外力一定不為零 C合外力一定對物體做功，但物體動

6、能可能不變D物體加速度一定不為零此例主要考察學生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運動的例子，很容易得到正確答案B、D。例2如圖3，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理。 A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個力做功分別為Fs，0和-mg（h2-h1），所以動能定理寫為： FS-mg(h2-h1)=(1/2)mv B2-（1/2）mva2從此例可以看出，以我們現在的知

7、識水平，牛頓定律無能為力的問題，動能定理可以很方便地解決，其關鍵就在于動能定理不計運動過程中瞬時細節。通過以上二例總結一下動能定理的應用步驟：（1）明確研究對象及所研究的物理過程。（2）對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數和。（3）確定始、末態的動能。（未知量用符號表示），根據動能定理列出方程 W總Ek2Ek1（4）求解方程、分析結果 （三）課堂小結1對動能概念和計算公式再次重復強調。2對動能定理的內容，應用步驟，適用問題類型做必要總結。 3通過動能定理，再次明確功和動能兩個概念的區別和聯系、加深對兩個物理量的理解。五、說明1由于計算功時質點的位移和動能中的速度都與參考系有關。因此對學習基礎較好的學生，可以補充講解功和動能對不同慣性系的相對性和動能定理的不變性。如時間較緊?？稍诮處熯m當提示下，讓學生在課下思考解答。2一節課不可能對動能定理的應用講解的非常全面、深刻，但一定要強調