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2、動(dòng)能定理

　　 有了動(dòng)能的表達(dá)式，前面推出的W= m V₂²/2－m V₁²/2就寫成W=E_K2－E_K1

師生討論 、、的物理意義，最后得出：力在一個(gè)過程中對物體做的功等于物體在該過程中的動(dòng)能變化。這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)能定理。

(1)內(nèi)容：合力在一個(gè)過程中對物體做的功等于物體在該過程中的動(dòng)能變化。

(2)表達(dá)式：W=E_K2－E_K1

(3)討論：

①當(dāng)合力做正功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化？

②當(dāng)合力做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化？

③當(dāng)物體受變力作用，如何計(jì)算物體動(dòng)能的變化？

④當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何計(jì)算物體動(dòng)能的變化？

1、動(dòng)能

(1)“”是一個(gè)新的物理量

(2)是物體末狀態(tài)的一個(gè)物理量，是物體初狀態(tài)的一個(gè)物理量。其差值正好等于合力對物體做的功。

(3)物理量定為動(dòng)能，其符號用E_K表示，即當(dāng)物體質(zhì)量為m，速度為V時(shí)，其動(dòng)能：E_K=

(4)動(dòng)能是標(biāo)量，單位焦耳(J)

(5)含義：動(dòng)能是標(biāo)量，同時(shí)也是一個(gè)狀態(tài)量

(6)動(dòng)能具有瞬時(shí)性，是個(gè)狀態(tài)量：對應(yīng)一個(gè)物體的質(zhì)量和速度就有一個(gè)動(dòng)能的值。

計(jì)算：我國第一顆人造衛(wèi)星的質(zhì)量是173㎏，運(yùn)行速度是7.2㎞/S，它的動(dòng)能是多少？

答：E_K= m V²/2=4.48×10⁹(J) 通過計(jì)算進(jìn)一步理解動(dòng)能的物理意義。

3、定量探究：外力做功與物體動(dòng)能的變化之間的定量關(guān)系

(1)就下列幾種物理情境，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)：外力做功與物體動(dòng)能的變化之間的定量關(guān)系。

　　 用多媒體展示：

情境1：質(zhì)量為m的物體，在光滑水平面上，受到與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平外力F的作用下，發(fā)生一段位移L，速度由V₁增加到V₂

情境2：質(zhì)量為m的物體，在粗糙水平面上，受摩擦力的作用下，發(fā)生一段位移L，速度由V₁增加到V₂

情境3：質(zhì)量為m的物體，在粗糙水平面上，受到與運(yùn)動(dòng)方向相同的水平外力F和摩擦力的作用下，發(fā)生一段位移L，速度由V₁增加到V₂

按學(xué)生基礎(chǔ)情況分組推導(dǎo)，將結(jié)論填入下面的表格中，并用語言表述本小組的結(jié)論：

物理情境	結(jié)論
1
2	-
3

教師在學(xué)生表述自己得出的結(jié)論(各組的分結(jié)論)后，引導(dǎo)學(xué)生得出動(dòng)能定理的具體內(nèi)容。及其理解動(dòng)能的概念。

結(jié)論：合力的功等于物體動(dòng)能的變化。

分析總結(jié)、講解規(guī)律

2、對“動(dòng)能的變化”原因的初步探究

前邊我們學(xué)過，當(dāng)力對物體做功時(shí)會對應(yīng)某種形式的能的變化，例如重力做功對應(yīng)于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應(yīng)于彈性勢能的變化，那么什么原因使物體的動(dòng)能發(fā)生變化哪？

(1)多媒體演示實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：小球在空中下落過程，重力做正功，動(dòng)能增大。

實(shí)驗(yàn)2：沿粗糙平面滑動(dòng)的小車由運(yùn)動(dòng)到靜止，由于摩擦阻力做負(fù)功，小車的動(dòng)能減小。

(2)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(要求學(xué)生觀察物體在運(yùn)動(dòng)過程中受力、各力做功，及物體動(dòng)能的變化情況？對于現(xiàn)象通過討論，由學(xué)生代表說出。)

(3)得出結(jié)論：外力做功(牽引力、阻力或其它力等)是物體的動(dòng)能改變的原因。

1、對“動(dòng)能”的初步認(rèn)識

追尋守恒量中，已經(jīng)知道物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，大家先猜想一下動(dòng)能與什么因素有關(guān)？應(yīng)該與物體的質(zhì)量與速度有關(guān)。

你能通過實(shí)驗(yàn)粗略驗(yàn)證一下你的猜想嗎？(物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系)。

方案1：讓滑塊從光滑的導(dǎo)軌上滑下與靜止的木塊相碰，推動(dòng)木塊做功。

實(shí)驗(yàn)：(1)讓同一滑塊從不同的高度滑下；(2)讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下。

現(xiàn)象：(1)高度大時(shí)滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多；(2)質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

(1)高度越大，滑塊滑到底端時(shí)速度越大，在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，對外做功的本領(lǐng)越強(qiáng)，說明滑塊由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量越多。

(2)滑塊從相同的高度滑下，具有的末速度是相同的，之所以對外做功的本領(lǐng)不同，是因?yàn)榛瑝K的質(zhì)量不同，在速度相同的情況下，質(zhì)量越大，滑塊對外做功的能力越強(qiáng)，也就是說滑塊由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量越多。

歸納：物體的質(zhì)量越大、速度越大物體的動(dòng)能越大。

方案2：被舉高的錘子下落可將鐵釘釘入木板中，高度越高，錘子越重具有的動(dòng)能越大，釘鐵釘時(shí)釘?shù)迷缴睢?/p>

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)通過動(dòng)能定理的歸納推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣；

(2)通過對動(dòng)能定理的應(yīng)用感悟量變(過程的積累)與質(zhì)變(狀態(tài)的改變)的哲學(xué)關(guān)系。

教學(xué)重點(diǎn)：動(dòng)能的概念；動(dòng)能定理的推導(dǎo)和理解。

教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用。

教學(xué)過程：

第七節(jié)　 動(dòng)能和動(dòng)能定理

2、過程與方法

(1)運(yùn)用歸納推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式；

(2)通過動(dòng)能定理的推導(dǎo)理解理論探究的方法及其科學(xué)思維的重要意義；

(3)通過對實(shí)際問題的分析，對比牛頓運(yùn)動(dòng)定律，掌握運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題的方法及其特點(diǎn)。

1、知識與技能

(1)知道動(dòng)能的定義式，能用動(dòng)能的定義式計(jì)算物體的動(dòng)能；

(2)理解動(dòng)能定理反映了力對物體做功與物體動(dòng)能的變化之間的關(guān)系；

(3)能夠理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過程，知道動(dòng)能定理的適用條件；

(4)能夠應(yīng)用動(dòng)能定理解決簡單的實(shí)際問題。

5.7動(dòng)能和動(dòng)能定理

課堂教學(xué)設(shè)計(jì)：

(1)在上節(jié)探究《功與物體速度變化的關(guān)系》的基礎(chǔ)上進(jìn)一步定量地確定物體的動(dòng)能的表達(dá)式；

(2)進(jìn)一步探究，力對物體做的功與物體動(dòng)能有什么關(guān)系，既運(yùn)用歸納推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式；

(3)通過動(dòng)能定理的推導(dǎo)理解理論探究的方法及其科學(xué)思維的重要意義；　　

(4)通過對實(shí)際問題的分析，對比牛頓運(yùn)動(dòng)定律，掌握運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題的方法及其特點(diǎn)；

(5)通過對動(dòng)能定理的應(yīng)用感悟量變(過程的積累)與質(zhì)變(狀態(tài)的改變)的哲學(xué)關(guān)系。

三維教學(xué)目標(biāo)