高中物理必修二教案-7.7动能和动能定理-人教版

第七节 动能 动能定理
一．教学目标
1．知识目标
（1） 理解什么是动能；
（2） 知道动能公式false，会用动能公式进行计算；
（3） 理解动能定理及其推导过程，会用动能定理分析、解答有关问题。
2．能力目标
（1） 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；
（2） 理论联系实际，培养学生分析问题的能力。
3．情感目标
培养学生对科学研究的兴趣
二．重点难点
重点：本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点：动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
三．教学方法
启发引导，小组讨论，讲授推到。
四、教学准备
多媒体教学演示课件
五、教学过程
1．引入新课
先请学生们看一些现象：扑克穿木板、飞针穿玻璃、穿甲弹。为何它们都能穿透呢？在本章“1．追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体动能的与哪几个物理量有关？
2.新课呈现
（1）动能
同学们先想一想动能应该和哪些因素有关系，小组讨论一下
找学生作答，加以鼓励和正确的引导，发现动能和物体的质量和速度有关系。那具体的关系如何？动能的表达式是什么？下面我们来探究一下动能的表达式
回顾：重力势能，弹性势能是如何求出的？引出我们可以通过合外力做功情况求动能的表达式。
如图：在光滑的水平面上有一个质量为m的物体，在与运动方向相同的水平恒力的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，求这个过程中该力所做的功。
外力做功W = F l
大家把这个功的表达式，用上学期学过的动力学、运动学公式展开、整理、化简………看看能得到什么结果？
提示一下：刚才我们已经知道动能和物体的质量和速度有关系，所以尽量向其靠拢。
W＝ 1/2 mv22－1/2mv12
由于外力做功使物体得到动能，所以false就是物体获得的动能，这样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系：
用false表示动能，则计算动能的公式为：false。即物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。
由以上推导过程可以看出，动能与功一样，也是标量，不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳（J）。一个物体处于某一确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。
总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。
（2）动能定理
将刚才推导动能公式的例子改动一下：
W＝Ek2－Ek1=△Ek
如果物体同时受到几个力的作用，上式可写成：
W合＝Ek2－Ek1
可见，合外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。
这个结论叫动能定理。
用false表示外力对物体做的总功，用false表示物体初态的动能，用false表示末态动能，则动能定理表示为：false
动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的认识
课本例题2
一质量为m、速度为v0 的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l 后停了下来。试求汽车受到的阻力。图参见PPT
分别用牛顿运动定律和动能定理求解先让学生动手做，再找学生回答。
经过对比发现，动能定理解题比运用牛顿运动学要简单
动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，用动能定理处理问题比牛顿定律方便
（3）解题步骤
1、明确研究对象及所研究的物理过程。
2、对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。
3、确定初、末态的动能。根据动能定理列出方程W合＝Ek2-Ek1
4、求解方程、分析结果
小试牛刀：物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑，求它滑到底端时的速度大小.
若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？
若由H高处自由下落，结果如何呢？
六、课堂小结
一、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能
2、表达式：
3、单位：焦耳（J）
二、动能定理
1、内容：合力所做的功等于物体动能的变化

2、表达式：
三、解题步骤：
1、确定研究对象
2、受力分析，各个力做功
3、确定运动情况（初末状态）
4、列写方程
七、练习：参见PPT
八、作业：全品1-6题