7.动能和动能定理
三维目标
知识与技能
1.知道动能的定义式,能用动能的定义式计算物体的动能;
2.理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的变化之间的关系;
3.能够理解动能定理的推导过程,知道动能定理的适用条件;
4.能够应用动能定理解决简单的实际问题。
过程与方法
1.运用归纳推导方式推导动能定理的表达式;
2.通过动能定理的推导理解理论探究的方法及其科学思维的重要意义;
3.通过对实际问题的分析,对比牛顿运动定律,掌握运用动能定理分析解决问题的方法及其特点。
情感、态度与价值观
1.通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣;
2.通过对动能定理的应用感悟量变(过程的积累)与质变(状态的改变)的哲学关系。
教学重点
1.动能的概念;
2.动能定理的推导和理解。
教学难点
动能定理的理解和应用。
教学过程
[新课导入]
在本章第一节《追寻守恒量》中,已经知道物体由于运动而具有的能叫动能。通过上节的探究我们已经了解力所做的功与物体所获得的速度的关系。那么,物体的动能的表达式究竟是什么?进一步探究外力对物体做的功与物体动能变化的定量关系。
[新课教学]
一、动能的表达式
1.动能
物体由于运动而具有的能叫动能。
2.与动能有关的因素
你能通过实验粗略验证一下物体的动能与哪皯因素有关吗?
方案:让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰,推动木块做功。
实验:(1)让同一滑块从不同的高度滑下;(2)让质量不同的滑块从同一高度滑下。
现象:(1)高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多;(2)质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多。
结果:(1)高度越大,滑块滑到底端时速度越大,在质量相同的情况下,速度越大,对外做功的本领越强,说明滑块由于运动而具有的能量越多。(2)滑块从相同的高度滑下,具有的末速度是相同的,之所以对外做功的本领不同,是因为滑块的质量不同,在速度相同的情况下,质量越大,滑块对外做功的能力越强,也就是说滑块由于运动而具有的能量越多。
物体的质量越大、速度越大,物体的动能越大。
3.表达式
动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功的多少来定量地确定动能。外力对物体做功使物体运动而具有动能,下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。