1、探究外力作功与物体动能变化的关系翁源中学 胡 琴一、教材分析动能定理实际上是一个质点的功能关系，它贯穿与这一章教材，是这一章的重点。本教材创造性地采用了实验探究的方法定量地研究外力对物理做功与物体动能的变化关系，然后从理论上进行推导，最后归纳总结得到动能定理。学.科.网zxxk.组卷网二、教学目标学.科.网 1、知识与技能(1)知道外力对物体做功可以改变物体的动能。(2)理解动能定理，知道动能定理的使用条件，会用动能定理进行计算(3).会用实验方法来探究物理定理或规律。(4).理解动能定理的推导过程。(5).会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的一般步骤。2、过程与方法(1).探究外力
2、对物体所做功与物体动能的变化关系。(2).通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练。(3).通过实践与拓展，使学生灵活迁移所学知识解决实际问题。3、情感、态度与价值观(1).通过实验与探究，培养学生的探究意识和实践能力。(2).通过讨论与交流，培养学生的语言表述能力和团结协作的学习精神。(3).通过实践与拓展，培养学生对知识的灵活迁移能力和实际应用能力。教学的重点为：理解动能定理，知道动能定理的使用条件，会用动能定理进行计算。教学的难点为：用动能定理解决力学问题及灵活迁移所学知识解决实际问题。三、教学重点与难点第三节 探究外力作功与物体动能变化的关系外力做功物体的动能可以改变w0Ek
3、0学.科.网zxxk（一）知识回顾实验探究猜想：W 是否会等于 Ek？二、提出猜想如何验证？三、方案的提出需要验证的关系式创设简单情景需要间接测量的物理量选择器材需要直接测量的物理量数据处理四、实验验证（学生分组实验）所需器材五、实验结论合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。情景:质量为m的物体，在水平牵引力F的 作用下经位移s，速度由原来的v1变为v2，已知水平面的摩擦力大小为f.则合外力对物体做功为 W=（F-)s，而F-=ma由运动学公式有 v22 v12=2as故可得22222222121=2=mvmvavvmaW理论分析与论证合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。动能定理关系式：
4、W=Ek2 Ek121222121mvmv 或者W说明：W-合外力对物体所做的功.指的是某一过程.Ek2-物体的末动能.Ek1-物体的初动能.动能定理a.当合力对物体做正功时,物体动能如何变化?-末动能大于初动能,动能增加.b.当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?-末动能小于初动能,动能减小.讨论:例1:物体从高出地面H(m)处 自由落下(不计空气阻力),落至地面陷入沙坑h(m)后停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?巩固练习方法一:用牛顿定律和运动公式求解.解:落地前物体做自由落体:v22 v02=2gH 陷入沙坑后物体做匀减速直线运动，末速度v3=0，有mg-f=mav32
5、-v22=2ah由得:f=(1+H/h)mg方法二:分过程用动能定理求解.解:自由落体:mgH=mv22/2-0匀减速直线运动:(mg-f)h=0-mv22/2由得:f=(1+H/h)mg方法三:全过程用动能定理求解mg(H+h)-fh=0f=(1+H/h)mg结论:动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,只须明确初末动能,所以比牛顿定律方便.例2.一架飞机，质量m=5.0103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.0102m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力?应用动能定理进行解题的步骤：确定研究对象,明确它的运动过程;并
6、建立好模型。分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;明确起始状态和终了状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程).用W总=Ek=Ek2-Ek1列方程求解.动能定理的应用实验与拓展 1、给你一把卷尺和一个弹簧测力计，请设计一个实验测量你水平抛出物体是所做的功，并实际做一下。2、设计一个实验方案，估测自行车行驶时受到的阻力，按照你的实验方案，和同学一起实测一下。小结1 定义:合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量.2 表达式:W=Ek2-Ek1 3 应用动能定理进行解题的步骤：确定研究对象,明确它的运动过程;并建立好模型。分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;明确起始状态和终了状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程).用W总=Ek=Ek2-Ek1列方程求解.
