7.7动能和动能定理教案
7.7动能和动能定理
主备人: 审核人:
授课时间: 考纲要求:二级 教学目标】
1、掌握动能的表达式。2、掌握动能定理的表达式。
3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。 【教学重点、难点】 对动能定理的理解和应用。 【教学过程】 一、导入新课
导入:通过上节课的探究,我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系,那么物体的动能应该怎样表达?力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢?这节课我们就来研究这些问题。 二、新课教学 1、动能表达式
我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?
学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。
在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。 设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。
推导过程:
问题:教材上说“mv2”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样
21
说?
分析:因为这个量在过程终了与过程开始时的差,正好等于力对物体做的功,所以“mv2就是我们要找的动能表达式,即
21
质量为m的物体,以速度v运动时的动能为 Ek
12
mv
2
问题:动能是矢量还是标量?国际单位制中,动能的单位是什么? 分析:动能是标量,单位与功相同,国籍单位制中都为焦耳 2、动能定理
动能定理的表达式:
有了动能的表达式后,前面我们推出的W就可以写成 WEk2Ek1
其中Ek2表示一个过程的末动能mv22,Ek1表示一个过程的初动能mv12。
2
2
1
1
12mv2
2
12
mv1
2
,
上式表明,力在一个过程中对物体所作的功,等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论,叫做动能定理。
问题: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?
分析:(1)定理中力所做的功W,是指物体合外力的功,它等于各个力做功的代数和。
(2)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。
(3)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
问题:动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况,该怎样理解?
分析:(1)动能定理,我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。当物体受变力作用,或做曲线运动时,仍可以用分割求和的方法得到动能定理。故对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速;直线运动、曲线运动等都能运用。
(2)若物体的运动由几个过程组成,而又不需要研究过程的中间状态时,可把多个过程看成一个全过程研究,但功应该为各个阶段合力做功的代数和 3、例题
作业:课后问题与练习。 课后回忆: