人教版 (新课标)必修27.动能和动能定理学案设计

总课题

机械能守恒定律

总课时

第22 课时

课题

动能和动能定理

课型

新授课

教

学

目

标

知识与技能

  1．使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式．

  2．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练．

  3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题．

过程与方法

  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，学习运用动能定理分析解决问题的方法．

情感、态度与价值观

  通过动能定理的演绎推导．感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣．

教学

重点

动能定理及其应用． 

教学

难点

对动能定理的理解和应用．

学法

指导

自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学

准备

教学

设想

预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升

教               学            过              程

                       师        生      互      动

补充内容或错题订正

任务一  预习导学

一、动能的表达式   

那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们来看这样一个问题．(认真阅读教材p66页内容，独立完成推导过程)

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Vl增大到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．

引导1：从W= 这个式子可以看出，“”很可能是一个具有特定意义的物理量，因为：                             

引导2：动能应该怎样定义呢?动能是矢量还是标量?国际单位制中，动能的单位是什么?

[课堂训练]

1、1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173 kg，运动速度为7．2 km／s，它的动能是多大?

2．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，乙的质量是甲的2倍

B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍

C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍

D．以上说法都不对

二动能定理

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?请你用文字叙述一下．

引导1：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?

引导2：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢?

引导3：刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?

任务二 典型例题分析

例题1、 一架喷气式飞机质量为5.0Xl03kg，起飞过程中从静止开始滑跑．当位移达到l=5．3X102m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．

引导1：请同学们把具体的解答过程写出来．（g取10m/s2）

引导2：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呢?

引导3：你能总结一下用动能定理解决问题的一般步骤．

例题2、一辆质量为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后停下来，试求汽车受到的阻力．

任务三 达标提升

1．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍?

a．    质量不变，速度增大到原来的2倍，___________。

b．速度不变，质量增大到原来的2倍，________。

c．质量减半，速度增大到原来的4倍，________。

d．速度减半，质量增大到原来的4倍，________。

2．质量一定的物体……………(    )

A.速度发生变化时，其动能一定变化

B.速度发生变化时，其动能不一定变化

C. 动能不变时，其速度一定不变

D.动能不变时，其速度不一定不变

3、关于功和物体动能变化的关系，不正确的是(  )    ．

A．只有动力对物体做功，物体的动能就增加。

B．只有物体克服阻力做功，它的动能就减少。

C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差。

D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化。

4．在光滑水平面上．质量为2kg的物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是    (     )

    A．-16J    B．-8J．    C．-4J    D．0

5、质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大?

6、以l0m／s的初速度运动的石块，在水平冰面上滑行100m后停下，若g取10m／s2，则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大？