1、第二章 能的转化与守恒第二节 动能的改变 教学要求：1、知识与技能1）掌握动能和动能定理的表达式2）、能从理论上推导动能定理，并应用动能定理解决实际问题。3）会用动能定理解力学过程，知道用动能定理解题的步骤。2、过程和方法1）运用演绎推导动能定理的表达式。 2）对比分析动力学知识解决问题与动能定理解决问题 3）理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的办法3、 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、难点：动能的概念；动能定理及其应用。课前作业：（前一节课已经提前让学生完成）1、如图，物体的初速度v3m/s，在拉力F5N的作用，运动了
2、2秒，已知物体的质量为2 kg，所受的摩擦力f3N，求：）、这过程中拉力F和摩擦力f做的功及它们的总功 ）、求2秒末物体的速度2、假设一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的合外力F的作用下发生一段位移，速度增加到V2，求这一过程中，力对物体所做的功。3：一辆汽车质量1000，以v6m/s的速度沿水平路面行驶，急刹车后滑行3.6，求汽车所受的阻力的大小。 复习引入师：求某个力做功有那些办法？生：可以用 W=FS 师：但这个公式只适用于恒力做功。生：可以用W=Pt 师： 这个公式只适用于功率恒定或平均功率已知的情况。那如果力不是恒定的，功率也不是恒定的，该如何求确定力所做的功呢？例题
3、1：运动员将0.5kg 的足球以10m/s的速度踢出50m，求球被踢出的过程，运动员对所做的功？ 条件不足，无法求解吗那么这节课我们将会学到一个新的与之相关的知识。首先大家先看一组图片，海啸、龙卷风、台风这几个自然灾害是毁灭性的，飞驰的汽车也可能发生造成可怕的事故，而发电的风车可以造福人类，那么它们的共同点是什么？生：它们都在运动，具有巨大的能量，可以对外做功我们把物体由于运动而具有的能叫做动能新课一、动能Ek、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能那么物体的动能大小与什么有关呢？现在大家设想如果从前面飞来一些气球你们会怎样？如果飞来的不是气球，而是铅球又会怎样？如果这个铅球是静止，你还会怕它吗
4、？从这里可以看出气球和铅球具有不同的动能，可以对大家做不同的功。也就说明物体的动能跟物体的质量和速度有关。、表达式：Ek=mV2。、单位：焦耳（J）因为1kg （m/s）2=1kg m/s2 m=1 N m=1J对于动能大家还必须注意以下几点：第一、动能是标量，且恒为正值，第二、动能具有瞬时性，因为速度具有瞬时性，即动能是状态量。第三、动能具有相对性，对于不同参考系，物体的速度不同，动能就不同。如对于地球而言桌子是静止的，动能为零，而相对太阳而言，桌子是随着地球绕太阳运动的，动能不为零。当然我们没特殊要求时通常以地面为参考系。练习、关于物体的动能，下列说法正确的有( ) A、 物体的动能总是大
5、于或等于零 B、物体动能的大小对不同的参照物是相同的C、 质量固定的物体动能改变时，速度一定改变D、质量固定的物体速度改变时，动能一定改变 讲解课前作业：（动能定理的推导）1：如图，物体的初速度vm/s，在拉力F5N的作用，运动了2秒已知物体的质量为2 kg，所受的摩擦力f3N，求：）、这过程中拉力F和摩擦力f做的功及它们的总功）、求2秒末物体的速度（补充）、求开始时的动能，秒末的动能及末动能与初动能的差值解：由牛顿定律Ffma解得a1m/s2 s= vt+at2=m所以：）WF=F s=40J Wf=fs=24J W合16J）vt= v+at=m/s）Ek=mV2JEk=mV t2JEkEk
6、2Ek1J 其中W合=Ek，为什么？2、假设一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的合外力F的作用下发生一段位移，速度增加到V2，求这一过程中，力对物体所做的功。sFFV1V2解：根据牛顿第二定律 F=ma和匀变速运动的规律 S= 又因为力做功w=Fs联立以上三式，可得 力对物体做的功为 W= Fs=m V22m V12现在用Ek1表示物体的初动能m V12，用Ek2表示物体的末动能m V22，于是有WEk2Ek1由以上两题可以得出外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。二、动能定理 1、动能定理的定义：合力所做的功等于物体动能的变化，这就是动能定理 2、表达式：WE
7、k2Ek1其中指的是外力的总功或合力的功，Ek2，Ek1分别表示物体始末状态的动能3、注意：当外力做正功时，力对物体的运动起促进作用，速度越来越大，末动能大于初动能，动能增加；当外力做负功时，力对物体的运动起阻碍作用，速度越来越小，末动能小于初动能，动能减少。即：W 0 ， V2 V1 ，Ek2 Ek1 ，Ek 增加，Ek 0W 0 ， V2 V1 ，Ek2 Ek1 ，Ek 减少，Ek 0 ， V2 V1 ，Ek2 Ek1 ，Ek 增加W 0 ， V2 V1 ，Ek2 Ek1 ，Ek 减少 4、一般解题步骤： a、明确研究对象 b、明确物体的受力情况，及各个力所做的功c、明确物体的初状态和末状态的动能Ek1与Ek2 d、根据动能定理列出方程W合 Ek2Ek1 e、联立各式，代入数据求解方程、分析结果思考1：水平面上的物体在F=10N的水平力的作用 下，从静止开始运动，运动6m时撤去外力， 求物体还能运动多远？（已知摩擦力f=4N）思考2：质量m=2kg的物体从离沙面高H=4m处 自由下落，陷入沙面下深h=0.4m处静止。 若不考虑空气阻力，假设沙对物体的阻力不变，则该阻力为多大？思考3：如右图：已知斜面倾角为300，h=5m，物体从静止开始滑下，求物体到达斜面底 端时的速度？（斜面光滑）