7.动能和动能定理教学设计实例

7.动能和动能定理　 高中物理       人教2003课标版

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倒过程，知道动能定理的适用范围。

3、利用动能定理解决实际问题。

在实际学习中学生对动能概念的理解较为容易，能够掌握歪理对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系，能够理论推导它们之间的定量关系，但真正从深层次理解存在困难。在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化

重点：动能的概念。

难点：对动能定理的理解和应用。

动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。

1．影响动能的因素（1）根据动能的定义和日常生活经验，我们知道速度是影响动能的一个重要因素的。（2）情景一，有一个小球以速度V迎面滚来； 情景二，有一个石球以速度V迎面滚来。

速度相同的两个球迎面向我们滚过来，面对不同的球体为何人会做出不同的反应？这两个球体都因为运动而具有动能，那么它们的动能是否相同？

因为两个球具有的能量不一样，因为运动而具有的这种能量叫做动能。

结论：石球的的动能很巨大，物体的质量也是影响动能大小的一个重要因素。

在光滑水平面上有一物体的质量为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,提出问题：

（1）物体受到的合外力是：  

（2）合外力对物体所做的功是：

（3）物体的初速度、末速度、位移之间有:

（4）结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：这个过程中，力F所做的功为

根据牛顿第二定律F=ma而 ,即

把F、L的表达式代入W=FL,可得F做的功

猜想： 可能是一个具有特殊意义的物理量，其表现在：

（1）、这个式子中包含了影响动能的两个因素： 和

（2）、这个过程终了与开始的差，正好等于力对物体做的功，即 的变化量正好等于力F做的功。

（3）、这个量涵盖了我们上节课探究得到的结论 。

   所以，我们说，质量为m的物体，以速度v运动时的动能为Ek； 这就是动能的表达式。

对动能的表达式 的理解

1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。

2、动能是状态量，V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。

3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。

随堂练习：如图所示有一个质量为ｍ＝１kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度v=3m／s。求小球在Ａ、Ｂ、C、D四个位置的动能大小。

问题1：速度变化了么？  问题2：动能变化了么？

学生讨论速度变化与动能变化的关系。

结论：速度大小变化时，动能一定变化。速度方向变化，大小不变时，动能不变。动能变化时，速度一定变化（大小一定变，方向可能变）。或者速度变化动能一定变化，动能变化速度不一定变化。

对于动能定理 

结论：这个关系表明，合外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能的变化。这个结论叫做动能定理。其中W表示合外力做的总功。

(三)课堂小结

1、影响动能的因素：速度和质量

2、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。

3、动能定理：

合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。即

（五）例题讲解

例题1.关于动能的理解，下列说法正确的是：（   ）

A.一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。 B.一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。

C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。 D.一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。

例题2.试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理量外，其他物理情况相同)①物体甲的速度是乙的两倍；②物体甲向北运动，乙向南运动；③物体甲做直线运动，乙做曲线运动；④物体甲的质量是乙的一半。

课后作业：

1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是  (   )

A.速度在改变，动能也在改变      B.速度改变，动能不变

C.速度不变，动能改变            D.动能、速度都不变

2.一质量为1.0kg的滑块，以4m／s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m／s，则在这段时间内水平力所做的功为(  )

A.0     B.8J        C.16J       D.32J

3.两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为( )

A.1:3       B.3:1       C.1:9       D.9:1

4.一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了(   )

A.     B.        C.       D.

5.质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能( )

A.与它通过的位移成正比          B.与它通过的位移的平方成正比

C.与它运动的时间成正比          D.与它的运动的时间的平方成正比

7.动能和动能定理　

7.动能和动能定理　

动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。

1．影响动能的因素（1）根据动能的定义和日常生活经验，我们知道速度是影响动能的一个重要因素的。（2）情景一，有一个小球以速度V迎面滚来； 情景二，有一个石球以速度V迎面滚来。

速度相同的两个球迎面向我们滚过来，面对不同的球体为何人会做出不同的反应？这两个球体都因为运动而具有动能，那么它们的动能是否相同？

因为两个球具有的能量不一样，因为运动而具有的这种能量叫做动能。

结论：石球的的动能很巨大，物体的质量也是影响动能大小的一个重要因素。

在光滑水平面上有一物体的质量为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,提出问题：

（1）物体受到的合外力是：  

（2）合外力对物体所做的功是：

（3）物体的初速度、末速度、位移之间有:

（4）结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：这个过程中，力F所做的功为

根据牛顿第二定律F=ma而 ,即

把F、L的表达式代入W=FL,可得F做的功

猜想： 可能是一个具有特殊意义的物理量，其表现在：

（1）、这个式子中包含了影响动能的两个因素： 和

（2）、这个过程终了与开始的差，正好等于力对物体做的功，即 的变化量正好等于力F做的功。

（3）、这个量涵盖了我们上节课探究得到的结论 。

   所以，我们说，质量为m的物体，以速度v运动时的动能为Ek； 这就是动能的表达式。

对动能的表达式 的理解

1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。

2、动能是状态量，V是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。

3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。

随堂练习：如图所示有一个质量为ｍ＝１kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，速度v=3m／s。求小球在Ａ、Ｂ、C、D四个位置的动能大小。

问题1：速度变化了么？  问题2：动能变化了么？

学生讨论速度变化与动能变化的关系。

结论：速度大小变化时，动能一定变化。速度方向变化，大小不变时，动能不变。动能变化时，速度一定变化（大小一定变，方向可能变）。或者速度变化动能一定变化，动能变化速度不一定变化。

对于动能定理 

结论：这个关系表明，合外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中的动能的变化。这个结论叫做动能定理。其中W表示合外力做的总功。

(三)课堂小结

1、影响动能的因素：速度和质量

2、动能大小等于物体的质量和速度平方的乘积的一半。

3、动能定理：

合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。即

（五）例题讲解

例题1.关于动能的理解，下列说法正确的是：（   ）

A.一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。 B.一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。

C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。 D.一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。

例题2.试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除题意中提到的物理量外，其他物理情况相同)①物体甲的速度是乙的两倍；②物体甲向北运动，乙向南运动；③物体甲做直线运动，乙做曲线运动；④物体甲的质量是乙的一半。

课后作业：

1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是  (   )

A.速度在改变，动能也在改变      B.速度改变，动能不变

C.速度不变，动能改变            D.动能、速度都不变

2.一质量为1.0kg的滑块，以4m／s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m／s，则在这段时间内水平力所做的功为(  )

A.0     B.8J        C.16J       D.32J

3.两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为( )

A.1:3       B.3:1       C.1:9       D.9:1

4.一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了(   )

A.     B.        C.       D.

5.质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能( )

A.与它通过的位移成正比          B.与它通过的位移的平方成正比

C.与它运动的时间成正比          D.与它的运动的时间的平方成正比