8.3 动能和动能定理 教案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

课 题 8.3 动能和动能定理 教 学 目 标 1. 理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算。 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。 3. 理解恒力作用下的直线运动牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会对于变力作用、曲线运动动能定理解决问题的优越性。 重 点 理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算。 难 点 理解恒力作用下的直线运动牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会对于变力作用、曲线运动动能定理解决问题的优越性。 教 学 过 程 一、情境引入 问：为什么高速运行的子弹能射穿钢板？为什么巨大的铁球能砸翻汽车？ 生：因为有能量。 师：没错，物体由于运动而具有的能量叫做动能，物体动能的大小与哪些因素有关呢？ 师：质量相同时，速度越大，物体的动能越大；速度相同时，质量越大，物体的动能越大，说明动能与物体的质量(m)和运动的速度(v)有关。 师：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 教 学 过 程 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。 二、新课教学 师：为了探究动能的表达式，让我们来分析具体的问题： 师：通过填写上面表格，猜想：动能改变说明速度改变，说明有加速度，说明合外力不为0。 问：质量为m的物体在光滑水平面上运动，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，试求这个过程中合外力做的功。 生：计算得出W合 问：若不是直线运动上式是否还成立吗？质量为m的物体，沿一段曲线运动，速度由v1增加到vn，试推导这个过程中合外力做的功与速度的关系。 师：通过计算结果没变，所以既适合于直线运动，也适合于曲线运动；既适用于恒力做功，也适合于变力做功。进而得出合外力做功等于动能的变化量——动能定理。合力做正功，即W合＞0，Ek2＞Ek1 ，动能增大；合力做负功，即W合＜0，Ek2＜Ek1 ，动能减小。 教 学 过 程 三、课堂小结 解题步骤：① 明确研究对象，明确运动过程。 ②分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况，然后求各个力做功的代数和：W总 ③明确始末状态初动能Ek1 ，末动能Ek2 根据动能定理列出方程: W总＝Ek2—Ek1 ④根据动能定理列方程求解并检验。 教 后 反 思 本节课是高中阶段最重要的定理之一，因此课后还需要学生多加巩固练习。 学科网（北京）股份有限公司 $