4.3探究外力做功与物体动能变化的关系 教案 2

探究外力做功与物体动能变化的关系
一、教学目的：
1．知道外力对物体做功可以改变物体的动能。
2．正确理解动能定理。知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算．
3．会用实验方法来探究物理定律或规律。
4．会推导动能定理。
5．会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤．
二、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。
教学步骤
一、复习引入：上节课我们学习了功和能关系。运动的物体具有动能，而做功又可以改变物体的动能，如离站加速行驶的汽车。那么做功和物体的变化又有什么定量关系？
二、新课教学：
1．动能定理推导：
设质量为m的物体，初速度为v1，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v2，如图1所示。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：
板书：W=FS= ma.=
Ek2=表示物体的末动能，Ek1=表示物体的初动能。
板书：W= Ek2- Ek1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。
2．对动能定理的理解：
（对动能定理的理解是一个难点，要多举实例帮助学生理解）
（1）动能定适用于物体的直线运动；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。这些正是动能定理解题的优越性所在。
（2）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段考虑，也可以全过程为一整体来处理。
板书：3．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W和= EK2- EK1。
课本例题1：
三、课堂练习：
优化设计例题2：一物体以初速v0竖直上抛，落回原处速度为v1，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：-mgh-fh=0-
下降过程：mgh-fh=
由上述二式解得：.
四、课堂小结：
1．动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。即W总=
2．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W和= EK2- EK1。
五、作业：
说明：
1．动能定理实际上是一个质点的功能关系，它贯穿于这一章教材，是这一章的重点。
2．为了使学生加深理解动能定理的推导过程，学生独立进行推导，这样做，可以加深对功能关系的认识，提高学生的推导能力。
3．应该使学生对动能定理的适用条件有清楚的认识，知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立。
4．本节安排一个例题，目的是使学生了解应用动能定理的解题过程，知道利用动能定理解力学问题，要分析物体的受力情况，列出各个力所做的功，要明确物体的初动能和末动能，然后利用动能定理求解。
6．讲解例题之后，可要求学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解同一问题，并进行比较。这样，可以使学生体会到应用动能定理解题，不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便。同时，可增加学生应用动能定理解题的信心