基于大单元教学设计的高中物理教案 必修二 8.3动能和动能定理 1新

这是一份基于大单元教学设计的高中物理教案 必修二 8.3动能和动能定理 1新，共6页。
基于大单元教学设计的高中物理教案 课题名称：必修 第二册 8.3《动能和动能定理》教案       课型：新授课一、教学目标1. 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. 恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。二、教学重难点重点：1.动能概念的理解；。2.动能定理及其应用。3. 恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。难点：1. 对动能定理的理解与应用。2. 恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理。 三、教学环节[新课导入]我们知道功是能量转化的量度，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹性势能的变化。那么动能和力的做功有关吗？例如：炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大，动能增加，这种情况下推力对物体做了功。出示图片:炮弹在炮筒的推力的作用下运动本节我们就来探寻动能的表达式以及动能的变化与力的做功的关系。[主干知识导引][概念梳理 夯实基础]1．动能的特征(1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(2)具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系．(3)是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值．2．动能的变化(1)ΔEk＝mv－mv为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．(2)动能变化的原因合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．3．对动能定理的理解(1)表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．(2)动能定理描述了做功和动能变化的两种关系．①等值关系：物体动能的变化量等于合力对它做的功．②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做的功来度量．4. 动能定理在解题中的应用动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法。通常情况下，若问题涉及时间、加速度或过程的细节，要用牛顿运动定律解决；而曲线运动、变力作用或多过程问题等，一般应用动能定理解决。一个变力和若干个恒力都对物体做功时，可以先求出恒力做的功，然后用动能定理间接求变力做的功，即W变＋W恒＝ΔEk[教学总结] 一、动能的表达式Ek=   ①标量  ②状态量   ③低速物体二、动能定理1.内容2.表达式： - =W  [随堂快练]【例题 1】一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的  。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。分析 本题已知飞机滑跑过程的始、末速度，因而能够知道它在滑跑过程中增加的动能。根据动能定理，动能的增加等于牵引力做功和阻力做功的代数和。如图所示，在整个过程中，牵引力对飞机做正功、阻力做负功。由于飞机的位移和所受阻力已知，因而可以求得牵引力的大小。解: 以飞机为研究对象， 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。飞机的初动能Ek1 ＝0，末动能 ，合力 F 做的功W ＝ Fl根据动能定理:W ＝ Ek2 － Ek1    有:由于 F ＝ F 牵 － F 阻 ，F 阻 ＝ kmg，则   把数值代入后得到:F 牵 ＝ 1.04×10 5 N飞机平均牵引力的大小是 1.04×10 5 N。 例2 质量M＝6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l＝7.2×102 m时，达到起飞速度v＝60 m/s。求：(1)起飞时飞机的动能是多少？(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为3.0×103 N，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？答案　(1)1.08×107 J　(2)1.5×104 N (3)9.0×102 m解析  (1)飞机起飞时的动能Ek＝Mv2代入数值得Ek＝1.08×107 J。(2)设牵引力为F，由受力分析知合外力为F，总功W＝FlEk1＝0，Ek2＝Ek，则ΔEk＝Ek2－Ek1＝Ek由动能定理得Fl＝Ek代入数值，解得F＝1.5×104 N。(3)设滑行距离为l′，阻力为f，飞机受到的合力为F－f。其总功W＝(F－f)l′由动能定理得(F－f)l′＝Ek－0整理得l′＝，代入数值，得l′＝9.0×102 m。