物理必修 第二册3 动能和动能定理第一课时教学设计

这是一份物理必修 第二册3 动能和动能定理第一课时教学设计，共4页。教案主要包含了教学目标，新课引入，新知探究，课堂小结，随堂演练等内容，欢迎下载使用。

1．知道动能的定义、公式、单位。
2．能够从功的表达式、牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理。
3．理解动能定理，能用动能定理解决实际问题。
【新课引入】
如图甲所示，古代战争中攻击城门的战车上装有一根质量很大的圆木，有很多士兵推着战车以很大的速度撞击城门，能比较容易地将城门撞破。如图乙所示，人用高高抡起来的铁锤击打石头。具有极大的破坏力的龙卷风如图丙所示。
请思考以下问题：
(1)图甲中圆木的质量很大、速度很大的目的是什么？
(2)图乙中人用铁锤打击石头时为什么要用质量较大的铁锤，还要高高抡起来？
(3)图丙中龙卷风具有的是哪种形式的能？龙卷风具有的能量与哪些因素有关？
【新知探究】
一、动能的表达式
1、物体由于运动而具有的能量叫做动能
行驶的汽车、飞行的炮弹、无规则运动的分子等，都具有一定的动能。
2、探究动能的表达式
为了探究动能的表达式，让我们来分析二个具体问题：
问题1：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？
问题2： 如图所示，物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生了一段位移l，速度由v1增加到v2，此过程中力F做的功为W。
推导：
结论：
在物理学中就用 “”这个量表示物体的动能。
用符号Ek 表示：Ek=
说明：
①动能只有正值只与速度的大小有关，而与速度的方向无关。
②动能是标量，它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，这是因为：
1kg（m/s）2 ＝1N·m＝1 J
③动能具有相对性与参考系的选择有关，一般选地面为参考系。
二、动能定理
由上可知：
动能定理：
可以写成：W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk Ek2 -末动能， Ek1-初动能。
这个关系表明，在一个过程中力对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫作动能定理。
说明：如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的力对物体做的功W合 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和。
3、动能定理理解
（1）动能定理的的研究对象既可以是单一物体也可以看成是单一物体的物体系。
（2）动能定理主要用于解决:变力做功、曲线运动和多过程的动力学问题.
（3）动能定理的实质说明了物体动能的变化是通过外力做功的过程来实现的。
【课堂小结】
【随堂演练】
1.下列情况中，甲、乙两物体动能相等的是 ( )
A. 甲的速度是乙的速度的2倍，甲的质量是乙的质量的1/2
B. 甲的质量是乙的质量的2倍，甲的速度是乙的速度的1/2
C. 甲的质量是乙的质量的1/2，甲的速度是乙的速度的1/2
D. 甲、乙质量相等，速度大小相等，但甲向东运动，乙向西运动
2.在空中某一高度同时以相同的速率竖直上抛、平抛和竖直下抛三个质量均为m的小球，不计空气阻力，在小球从抛出到落至地面的过程中( )
A. 竖直下抛的小球动能变化最大
B. 竖直上抛的小球动能变化最大
C. 三个小球的动能变化相同
D. 平抛小球的动能变化最小
3.关于动能定理，下列说法中正确的是( )
A. 在某过程中，动能的变化等于各个力单独做功的绝对值之和
B. 只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变
C. 动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动
D. 动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况
4.一架喷气式飞机，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k倍。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
5.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30 cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2 cm。已知重物的质量为50 kg，g取10 m/s2 ， cs 37°＝0.8。求：
（1）重物刚落地时的速度是多大？
（2）重物对地面的平均冲击力是多大？
答案见PPT课件