动能定理教案

动能定理教案

　　作为一名人民教师，总不可避免地需要编写教案，编写教案有利于我们科学、合理地支配课堂时间。教案应该怎么写才好呢？以下是小编整理的动能定理教案，仅供参考，大家一起来看看吧。

动能定理教案1

　　【导学目标】

　　1、正确理解动能的概念。

　　2、理解动能定理的推导与简单应用。

　　【知识要点】

　　一、动能

　　1、物体由于运动而具有的能叫动能，表达式：Ek=_____________。

　　2、动能是______量，且恒为正值，在国际单位制中，能的单位是________。

　　3、动能是状态量，公式中的v一般是指________速度。

　　二、动能定理

　　1、动能定理：作用在物体上的________________________等于物体____________，即w=_________________，动能定理反映了力对空间的积累效应。

　　2、注意：①动能定理可以由牛顿运动定律和运动学公式导出。②可以证明，作用在物体上的力无论是什么性质，即无论是变力还是恒力，无论物体作直线运动还是曲线运动，动能定理都适用。

　　3、动能定理最佳应用范围：动能定理主要用于解决变力做功、曲线运动、多过程动力学问题，对于未知加速度a和时间t，或不必求加速度a和时间t的动力学问题，一般用动能定理求解为最佳方案。

　　【典型剖析】

　　[例1] 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos（kx+ π）(单位: m),式中k=1 m-1.将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5 m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10 m/s2.则当小环运动到x= m时的速度大小v= m/s;该小环在x轴方向最远能运动到x= m处.

　　[例2]如图所示，质量为m的小球用长为L的轻细线悬挂在天花板上，小球静止在平衡位置．现用一水平恒力F向右拉小球，已知F=0．75mg，问：

　　（1）在恒定拉力F作用下，细线拉过多大角度时小球速度最大?（2）小球的最大速度是多少?

　　[例3]总质量为M的列车，沿平直轨道作匀速直线运动，其末节质量为m的车厢中途脱钩，待司机发觉时，机车已行驶了L的距离，于是立即关闭油门撤去牵引力.设运动过程中阻力始终与质量成正比，机车的牵引力是恒定的.当列车的两部分都停止时，它们之间的距离是多少?

　　[例4]如图所示，质量为mA的物块A放在水平桌面上，为了测量A与桌面间的动摩擦因数?，用细线通过滑轮与另一个质量为mB的物体连接，开始时B距地面高度为h，A、B都从静止开始运动，最后停止时测得A沿桌面移动距离为s。

　　根据上述数据某同学这样计算，B下降时通过细线对A做功，A又克服摩擦力做功，两者相等，所以有：mBgh＝?mAgs，?＝mBh/mAs。

　　你认为该同学的解法正确吗？请做出评价并说明理由。如果你认为该同学解法不对，请给出正确解答。

　　[例5]（湖南省长沙市一中20xx届高三联考）如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力F与被提升重物的速度v，并描绘出F- 图象。假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与 轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内F和 的关系；线段BC的延长线过原点（C点为实线与虚线的分界点），它反映了被提升重物在第二个时间段内F和 的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。

　　（1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一时间段内和第二时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一时间段内和第二时间内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；

　　（2）求被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程。

　　【训练设计】

　　1、（河南省武陟一中20xx届高三第一次月考）一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在 和 时刻相对于出发点的位移分别是 和 ，速度分别是 和 ，合外力从开始至 时刻做的功是 ，从 至 时刻做的功是 ，则（ ）

　　A． B．

　　C． D．

　　2、（海南省海口市20xx届高三调研测试）轮滑运动员与滑轮总质量为M，运动员手托着一个质量为m的彩球，在半圆形轨道上及空中进行表演，如图所示。运动员从半圆轨道边缘a由静止开始下滑，冲上轨道另一边等高点b后继续竖直上升，到达最高点时立即竖直上抛手中的彩球。彩球从手中抛出到最高点时间t恰等于运动员离开b点运动到最高点时的时间。设在半圆形轨道运动过程中需要克服阻力做功为Wf，不计空气阻力。

　　求：（1）人抛出彩球时对彩球所做的功。

　　（2）人在圆形轨道中所做的功。

　　3、如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为O点．某人将质量为m的物块放在弹簧上端O处，使它缓缓下落到A处，放手后物块处于平衡，在此过程中物块克服人的作用力做功为W，如果将物块从距轻弹簧上端O点H高处释放，物块自由落下，落到弹簧上端O点后，继续下落将弹簧压缩，那么物块将弹簧压缩到A处时，物块速度的大小是多少？（不计碰撞过程中能量损失）

　　4．(南通市部分重点中学高三三模调研试题)如图所示，绘出了汽车刹车时刹车痕（即刹车距离）与刹车前车速的关系。v为车速，s为车痕长度。

　　（1）尝试用动能定理解释汽车刹车距离与车速的关系。

　　（2）若某汽车发生了车祸，已知该汽车刹车时的刹车距离与刹车前车速关系满足图示关系。交通警察要根据碰撞后两车的.损害程度（与车子结构相关）、撞后车子的位移及转动情形等来估算碰撞时的车速。同时还要根据刹车痕判断撞前司机是否刹车及刹车前的车速。若估算出碰撞时车子的速度为45km/h，碰撞前的刹车痕为20m，则车子原来的车速是多少？

　　5、如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳牵拉压紧弹簧．现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入足够长的N N / 粗糙斜面（此前摩擦不计），沿斜面上滑达到最远点位置离N距离为S．此后下滑，第一次回到N处，压缩弹簧后又被弹离，第二次上滑最远位置离N距离为S/2．求：

　　（1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因素；

　　（2）物体最终克服摩擦力做功所通过的路程．

　　6．（山东省潍坊市20xx届高三上学期阶段性测试）如图，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10米，BC长1米，AB和CD轨道光滑。一质量为1千克的物体，从A点以4米/秒的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求：（g=10m/s2）

　　（1）物体与BC轨道的滑动摩擦系数。

　　（2）物体第5次经过B点时的速度。

　　（3）物体最后停止的位置（距B点）。

动能定理教案2

　　（一）、知识与技能

　　1．理解动能的概念，并能进行相关计算；

　　2．理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算；

　　3．深入理解W合的物理含义；

　　4．知道动能定理的解题步骤；

　　（二）、过程与方法

　　1．掌握恒力作用下动能定理的推导；

　　2．体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；

　　（三）、情感态度与价值观

　　体会状态的变化量量度复杂过程量”这一物理思想；感受数学语言对物理过程描述的简洁美；

　　2学情分析

　　学生在前面分别学习过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学问题，学习好动能定理非常重要，并为后一节的机械能守恒定律的'掌握打下基础。在学习的过程中，学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学研究方法，在这里再次采用这种方法，使学生更加熟悉。

　　3重点难点

　　重点：对动能公式和动能定理的理解和应用。

　　难点：动能定理怎样揭示功与能的关系。

　　1第一学时教学活动活动

　　1【导入】新课导入

　　回顾势能和动能的概念，由能源问题引出动能概念，动能大小由什么因素决定？

　　在城市道路上行驶的轿车与在高速道路上行驶的轿车，哪个动能大？100米比赛时运动员的动能与飞行的子弹的动能，哪个大？质量为5kg的铅球离手时的速度为了10m/s，铅球离手时的动能是多少？

　　活动2【活动】用投影片出示下列思考题

　　1.用投影片出示下列思考题：

　　一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：

　　①飞机的动能如何变化?为什么?

　　②飞机的动能变化的原因是什么?

　　③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系?

　　2.学生讨论并回答

　　①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大

　　②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大

　　③据功能关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少

　　3.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能.

　　活动3【讲授】动能定理

　　通过例题让学生推导出来力对物体做工与动能变化量的关系，教师加以总结概括，再通过对原题变形，来开阔学生的思维。得出动能定理关系式。

　　活动4【练习】典型例题

　　例1：一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵力。

　　例2：一球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落到地面后并深入地面h深处停止，若球的质量为m，求：球在落入地面以下的过程中受到的平均阻力。

动能定理教案3

　　一、教材分析：

　　动能定理是本重点，也是整个力学的重点。动能定理是一条适用范围很广的物理定理，但教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况。这个梯度是很大的，为了帮助学生真正理解动能定理，教师可以设置一些具体的问题，让学生寻找物体动能的变化与那些力做功相对应。

　　二、三维目标:

　　(一)知识与技能：

　　1、知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动能定义式进行计算。

　　2、理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算

　　3、深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述

　　（二）过程与方法：

　　1、掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理

　　2、理解恒力作用下牛顿运动定律与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性。

　　（三）情感态度与价值观

　　1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美。

　　2、体会从特殊到一般的研究方法。

　　教学重点：理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。

　　教学难点：探究功与速度变化的关系，会推导动能定理的表达式，理解动能定理的含义与适用范围，会利用动能定理解决有关问题。

　　三、教学过程：

　　（一）提出问题、导入新

　　通过上节探究功与速度变化的关系：功与速度变化的平方成正比。

　　问：动能具体的'数学表达式是什么？

　　（二）动能表达式的推导

　　1、动能与什么因素有关？

　　动能是物体由于运动而具有的能量，所以动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大

　　2、例;有一质量为的物体以初速度V1在光滑的水平面上运动，受到的拉力为F，经过位移为X后速度变为V2.。根据以上，可以列出的表达式：

　　3、动能

　　1．定义：_由于物体运动而具有的能量______________________；

　　2．公式表述：_______________________；

　　3．理解

　　⑴状态物理量→能量状态； →机械运动状态；

　　⑵标量性：大小，无负值；

　　（三）动能定理

　　1、表达式：

　　2、内容：合外力对物体所做的功，等于物体动能的该变量。

　　3、理解：

　　1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，W?0 ，则物体动能增加。2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，W?0 ，则物体动能减小。

　　四、例题解析:

　　例1 质量为8g 子弹以400m/s 的速度水平射入厚为5cm的木板，射出后的速度为100 m/s，求子弹克服阻力所做的功以及子弹受到的平均阻力。

　　解：子弹射入木板的过程中，在竖直方向受到的重力和支持力的作用互相抵消，在水平方向受到阻力为Ff ，如图所示。根据动能定理得

　　五、方法归纳：

　　动能定理的应用步骤：

　　（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）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程

　　（4）求解方程、分析结果。

动能定理教案4

　　教学目标

　　一、知识与技能

　　1.理解动能的概念。

　　2.熟练计算物体的动能。

　　3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。

　　二、过程与方法

　　1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法。

　　2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

　　三、情感、态度与价值观

　　1.通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣。

　　2.通过对动能和动能定动能和动能定理理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。

　　教学重点

　　理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。

　　教学难点

　　1.探究功与物体速度变化的关系，知道动能定理的适用范围。

　　2.会推导动能定理的表达式。

　　教学过程

　　一、导入新课

　　传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流。

　　同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理。

　　二、新课教学

　　（一）动能的表达式

　　教师活动：大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型：

　　设某物体的质量为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，如图所示。

　　提出问题：

　　1.力F对物体所做的功是多大？

　　2.物体的加速度是多大？

　　3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？

　　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W=Fl

　　根据牛顿第二定律F=ma

　　而=2al，即l=

　　把F、l的表达式代入W=Fl，可得F做的功W=

　　也就是W=

　　根据推导过程教师重点提示：

　　1.动能的表达式：EK=mv2。

　　2.动能对应物体的运动状态，是状态量。

　　3.动能的标矢性：标量。

　　4.动能的单位：焦（J）。

　　练习：关于对动能的理解，下列说法正确的'是（ ABC）。

　　A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能

　　B.动能总为正值

　　C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化

　　D.动能不变的物体，一定处于平衡状态

　　（二）动能定理

　　教师：有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝，就可以写成W＝Ek2—Ek1=，其中Ek2表示一个过程的末动能，Ek1表示一个过程的初动能。上式表明什么问题呢？请同学们用文字叙述一下。

　　学生：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。

　　教师：这个结论叫做动能定理。

　　1. 动能定理的内容：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。

　　2. 动能定理的表达式：W=。

　　教师：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？

　　学生：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示的意义是合力做的功。

　　教师：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢？

　　学生：合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。

　　3. 对动能定理的理解：

　　①公式中的W指合外力做的功，也就是总功。

　　②动能变化量为标量，即末状态的动能减去初状态的动能。

　　③总功的计算方法，既可以先求合力，再求合力的功；也可以先求出各个力的功，再求功的代数和。

　　教师：投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法。

　　一架喷气式飞机质量为5.0×l03kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度v=60m／s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力。

　　教师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言，我们已知的条件是什么？

　　学生：已知初末速度，初速度为零，而末速度为v=60m／s，还知道物体的位移为5.3×102m以及受到的阻力是重力的0.02倍。

　　教师：我们要分析这类问题，应该从什么地方入手呢？

　　生：还是应该从受力分析入手。这个飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支持力合力为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。

　　教师：分析受力的目的在我们以前解决问题时往往是为了求物体的加速度，而现在进行受力分析的目的是什么呢？

　　学生：目的是为了求合力做的功，根据物体合力做的功，我们就可以求解物体受到的牵引力。

　　教师：请同学们把具体的解答过程写出来。

　　投影展示学生的解答过程，帮助能力较差的学生完成解题过程。

　　解题过程参考

　　解：飞机的初动能Ek1=0，末动能Ek2=

　　合力F做的功W=Fl

　　根据动能定理，有Fl=

　　合力F为牵引力F牵和阻力F阻之差，而阻力和重力的关系为F阻=kmg（其中k=0.02）所以：

　　F=F牵–kmg

　　代入上式后解出

　　F牵=

　　把数值代入后得到

　　F牵=1.8×104N

　　飞机受到的牵引力是1.8×104N。

　　教师：用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里？

　　学生1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便。

　　学生2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动定律解决这样一类问题非常困难。

　　教师：下面大家总结一下用动能定理解决问题的一般步骤。

　　（投影展示学生的解决问题的步骤，指出不足，完善问题。）

　　用动能定理解题的一般步骤：

　　1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况。

　　2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况。

　　3．明确初末状态的动能。

　　4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论。

　　教师：请同学们参考用动能定理解题的一般步骤分析计算教材P73—74例题2。

　　提问并点评，展示规范的解答过程。

　　练习：

　　1．关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是（）。

　　A.运动物体所受的合力不为零，合力必做功，则物体的动能一定要变化

　　B.运动物体所受的合力为零，物体的动能一定不变

　　C.运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零

　　D.运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动

　　答案：BD

　　2．质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（）。

　　A.质量大的滑行的距离大

　　B.质量大的滑行的时间短

　　C.它们滑行的时间一样大

　　D.它们克服阻力做的功一样大

　　答案：BD

　　三、课堂小结

　　本节课主要学习了：

　　1.物体由于运动而具有的能叫动能，动能可用Ek来表示，物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。

　　2.动能是标量，也是状态量。

　　3.动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。

　　4.动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。

　　5.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用。

　　课堂练习

　　1.在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是（ ）。

　　A.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的

　　B.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的

　　C.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的

　　D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动

　　答案：CD

　　2.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能（ ）。

　　A.与它下落的距离成正比

　　B.与它下落距离的平方成正比

　　C.与它运动的时间成正比

　　D.与它运动的时间平方成正比

　　答案：AD

　　3.一颗质量为10g的子弹，射入土墙后停留在0.5m深处，若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N。子弹射入土墙前的动能是______J，它的速度是______m／s。

　　答案：3200800

　　4.甲、乙两物体的质量之比为，它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动，当两个物体通过的路程相等时，则甲、乙两物体动能之比为______。

　　答案：1：1

　　5.一颗质量m=10g的子弹，以速度v=600m／s从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多大？若测得枪膛长s=0.6m，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大？

　　答案：子弹的动能为：=1800J

　　平均推力做的功：，所以，F=3000N

　　五、布置作业

　　教材P74问题与练习第3、4、5题。