《动能和动能定理说》PPT课件.ppt

第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2第七节动能和动能定理第七节动能和动能定理第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2一、教材分析：一、教材分析：本课时内容主要包括动能和动能定理等两部分，属于掌握的范围，本课时内容主要包括动能和动能定理等两部分，属于掌握的范围，是在学习了是在学习了“探究功与速度的关系探究功与速度的关系”的基础上的知识，动能定理实际的基础上的知识，动能定理实际上是一个质点的功能关系，它贯穿于这一章教材，是这一章的重点上是一个质点的功能关系，它贯穿于这一章教材，是这一章的重点课本在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能课本在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理，这样叙述，关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索，考虑到初中已经讲过思路简明，能充分体现功能关系这一线索，考虑到初中已经讲过动能的概念，这样叙述，学生接受起来不会有什么困难，而且可以动能的概念，这样叙述，学生接受起来不会有什么困难，而且可以提高学习效率。提高学习效率。1、知识与技能：、知识与技能：（1）理解动能的概念，并能进行相关计算；）理解动能的概念，并能进行相关计算；（2）理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算；）理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算；（3）深化理解）深化理解W的物理含义，区别共点力作用与多物理的物理含义，区别共点力作用与多物理过程下的表述形式；过程下的表述形式；第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场22、过程与方法：、过程与方法：（1）掌握恒力作用下动能定理的推导；）掌握恒力作用下动能定理的推导；（2）体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；）体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；3、情感、态度与价值观：、情感、态度与价值观：通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。教学重点：对动能公式和动能定理的理解与应用教学重点：对动能公式和动能定理的理解与应用教学难点：动能定理的理解和应用教学难点：动能定理的理解和应用第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2二、说教法：二、说教法：动能定理是本章的重点之一，也是整个力学的重点之一，对学生动能定理是本章的重点之一，也是整个力学的重点之一，对学生以后的学习有着举足轻重的地位，学生对动能定理的适用条件的以后的学习有着举足轻重的地位，学生对动能定理的适用条件的清楚认识，知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，清楚认识，知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立，是本节教学过程中的难点之一，要突破学生思维动能定理都成立，是本节教学过程中的难点之一，要突破学生思维上的这一难点，设计实验是关键。上的这一难点，设计实验是关键。对教学案的处理应用，分析对教学案的处理应用，分析例题之后，可让几名同学同时做同一道习题，可能有学生用牛顿例题之后，可让几名同学同时做同一道习题，可能有学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解，也可能有同学用新学的动能定理运动定律和运动学的公式求解，也可能有同学用新学的动能定理求解，这样进行比较，可以使学生体会到应用动能定理解题，求解，这样进行比较，可以使学生体会到应用动能定理解题，不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便，同时，可增加学生应用动能定理解题的信心。有时比较方便，同时，可增加学生应用动能定理解题的信心。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2三、说学法：三、说学法：学生在学习这一节内容时，对动能的概念较易理解，对外力对学生在学习这一节内容时，对动能的概念较易理解，对外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系也能掌握，对它们物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系也能掌握，对它们之间定量的关系理论上也能推导，但做到真正地理解还有一之间定量的关系理论上也能推导，但做到真正地理解还有一定的难度，要真正地理解动能定理，必须要经过感性认识到理性定的难度，要真正地理解动能定理，必须要经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵，通过众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵，通过实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节，实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦。的喜悦。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2一、动能一、动能1定义定义：物体由于物体由于而具有的能而具有的能2表达式表达式：.3单位单位：与功的单位相同，国际单位为与功的单位相同，国际单位为1J.焦耳焦耳1_Nm1_kgm2/s2运动运动第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场24物理量特点物理量特点(1)动能是动能是量量，具具有有瞬瞬时时性性，物物体体在在某某一一状状态态的的动动能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定(2)物体的动能具有物体的动能具有，由由于于对对不不同同的的参参考考系系，同同一一物物体体的的瞬瞬时时速速度度有有不不同同值值，所所以以在在同同一一状状态态下下物物体体的的动动能能也也有有不不同同值值一一般般地地如如无无特特别别说说明明，物物体体的的动动能能均均是是相相对对的的(3)动能是动能是，只只有有大大小小没没有有方方向向，动动能能没没有有负负值值，与物体的速度方向无关与物体的速度方向无关状态状态相对性相对性地面地面标量标量第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2二、动能定理二、动能定理1动能定理的推导动能定理的推导(1)建立情景建立情景如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体，在在恒恒力力F作作用用下下，经经位位移移l后，速度由后，速度由v v1增加到增加到v v2.第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2Flma2内容内容：合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中在这个过程中动能的变化动能的变化第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2Ek2Ek1说明说明：式中式中W为为，它它等等于于各各力力做做功功的的如果外力做正功，物体的如果外力做正功，物体的，外外力力做做负负功功，物体的物体的4适用范围适用范围：不仅适用于不仅适用于做功和做功和运运动动，也适用于也适用于做功和做功和运动情况运动情况合力的功合力的功代数和代数和动能增加动能增加动能减少动能减少恒力恒力直线直线变力变力曲线曲线第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2在在同同一一高高度度以以相相同同的的速速率率将将手手中中的的小小球球以以上上抛抛、下下抛抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？提提示示：重重力力做做功功相相同同，动动能能改改变变量量相相同同，末末动动能能、末末速速度大小相同，但末速度方向不同度大小相同，但末速度方向不同第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2(5)(5)动动能能定定理理不不仅仅描描述述了了功功和和动动能能增增量量之之间间的的等等值值关关系系，还还体体现现了了它它们们之之间间的的因因果果关关系系，也也就就是是说说力力对对物物体体做做功功是是引引起起物物体体动动能能变变化化的的原原因因，合合外外力力做做功功的的过过程程实实质质上上是是其其他他形形式式的的能能与与动动能能相相互互转转化化的的过过程程，转转化化了了多多少少由由合合外外力力做做了了多多少功来度量少功来度量第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场22应用动能定理解题的步骤应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程确定研究对象和研究过程(2)对对研研究究对对象象进进行行受受力力分分析析(研研究究对对象象以以外外的的物物体体施施于研究对象的力都要分析，含重力于研究对象的力都要分析，含重力)(3)写写出出该该过过程程中中合合外外力力做做的的功功，或或分分别别写写出出各各个个力力做做的的功功(注注意意功功的的正正负负)如如果果研研究究过过程程中中物物体体受受力力情情况况有有变变化化，要分别写出该力在各个阶段做的功要分别写出该力在各个阶段做的功(4)写写出出物物体体的的初初、末末动动能能(注注意意动动能能增增量量是是末末动动能能减减初动能初动能)(5)按照动能定理列式求解按照动能定理列式求解第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2【特特别别提提醒醒】(1)功功的的计计算算公公式式WFlcos只只能能求求恒恒力力做做的的功功，不不能能求求变变力力的的功功，而而由由动动能能定定理理知知，只只要要求求出出物物体体的的动能变化动能变化EkEk2Ek1，就可以间接求得变力做的功，就可以间接求得变力做的功(2)列方程时等号的左边是合外力做的功，右边是动能的列方程时等号的左边是合外力做的功，右边是动能的增量增量.第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2题型一题型一例例1.一物体做变速运动时，下列说法正确的有一物体做变速运动时，下列说法正确的有()A合外力一定对物体做功，使物体动能改变合外力一定对物体做功，使物体动能改变B物体所受合外力一定不为零物体所受合外力一定不为零C合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D物体加速度一定不为零物体加速度一定不为零解解析析：物物体体的的速速度度发发生生了了变变化化，则则合合外外力力一一定定不不为为零零，加加速速度度也也一一定定不不为为零零，B、D正正确确；物物体体的的速速度度变变化化，可可能能是是大大小小不不变变，方方向向变变化化，故故动动能能不不一一定定变变化化，合合外外力力不不一一定定做做功，功，A、C错误错误答案答案：BD第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2如图所示，物体在离斜面底端如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧连接的水平面上，若物体与斜面及下滑，然后滑上由小圆弧连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为，斜面倾角为水平面的动摩擦因数均为，斜面倾角为37.求物体能在水平面求物体能在水平面上滑行多远上滑行多远第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2解析解析：解法一：分段法解法一：分段法对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示对物体在斜面上和水平面上时受力分析如图所示物体下滑阶段物体下滑阶段FN1mgcos37故故Ff1FN1mgcos37由动能定理得由动能定理得第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2答案答案：3.5m第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2【题题后后总总结结】(1)应应用用动动能能定定理理解解题题时时必必须须明明确确所所研研究究的的运动过程运动过程(2)当当既既可可用用分分段段法法也也可可用用全全程程法法时时，一一般般说说来来全全程程法法简简捷捷(3)当物体做往复运动时，一般选用全程法当物体做往复运动时，一般选用全程法第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场2总结：动能定理的应用及其优越性总结：动能定理的应用及其优越性1动能定理与牛顿定律解题的比较动能定理与牛顿定律解题的比较牛顿定律牛顿定律动能定理动能定理相同点相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析适用条件适用条件只能研究在恒力作用下只能研究在恒力作用下物体做直线运动的情况物体做直线运动的情况对于物体在恒力或变力作用对于物体在恒力或变力作用下，物体做直线或曲线运动下，物体做直线或曲线运动均适用均适用应用方法应用方法要考虑运动过程的每一要考虑运动过程的每一个细节，结合运动学公个细节，结合运动学公式解题式解题只考虑各力的做功情况及初、只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能末状态的动能运算方法运算方法矢量运算矢量运算代数运算代数运算两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 人人教教版版物物理理必必修修课前自主学习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场22应用动能定理的优越性应用动能定理的优越性(1)物物体体由由初初始始状状态态到到末末状状态态的的过过程程中中，物物体体的的运运动动性性质质、运运动动轨轨迹迹、做做功功的的力力是是变变力力还还是是恒恒力力等等诸诸多多因因素素都都可可以以不不予予考虑，使分析简化考虑，使分析简化(2)应应用用牛牛顿顿运运动动定定律律和和运运动动学学规规律律时时，涉涉及及的的有有关关物物理理量量比比较较多多，对对运运动动过过程程中中的的细细节节也也要要仔仔细细研研究究，而而应应用用动动能能定定理理只只考考虑虑合合外外力力做做功功和和初初、末末两两个个状状态态的的动动能能，并并且且可可以以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理把不同的运动过程合并为一个全过程来处理(3)一一般般情情况况下下，由由牛牛顿顿运运动动定定律律和和运运动动学学规规律律能能够够求求解解的问题，用动能定理也可以求解，并且更为简捷的问题，用动能定理也可以求解，并且更为简捷