02第二章機械能第二節動能動能定理

2022-12-23 11:00:04 字數 2846 閱讀 9390

知識目標

1.了解動能的概念;

2.了解動能定理的基本內容。

2課時教學目標

情感目標

1.通過對動能的學習,培養學生嚴謹的邏輯推理能力;

能力目標2.通過對動能定理的學習,培養學生分析、解決實際問題的

能力。1.通過對動能概念的學習,讓學生領悟實驗加推理的科學研究方法;

2.通過對動能知識的學習,了解動能的應用,培養其基本的環保意識和可持續發展的觀念。

重點動能的概念,動能定理難點動能定理

教具多**展示系統,「動能與物體質量、速度的關係」的演示實驗裝置

主要教學過程

一、引入課題

用多**展示系統展示教材圖2-7。

學生**學生活動

提問:我國在唐代就發明了水車,它是一種由竹或木製成的輪形提水機械。它建造在河流中,利用流動的河水,它教學過程設計

可以自動地將水輸送到高處的水槽,灌溉農田。你知道它利用的是什麼能量嗎?

學生思考

(一般情況下,學生都能回答出來,因為在初中進行過並回答定性學習。學生只知道是動能,但不知道動能的具體大小是多少)

引入課題:

我們今天來進一步學習有關動能的知識——第二節動板書能動能定理。

二、動能

板書如果乙個物體能夠對外界做功,我們就說這個物體具有能量。我們在初中學過,物體由於運動而具有的能量叫作動板書

能。水車利用的就是河水的動能。那麼,動能的大小跟哪些因素有關呢?

用多**展示系統展示教材圖2-8。

學生**

演示實驗讓滑塊a從光滑的導軌上滑下,撞到乙個靜學生觀察止的木塊b上,推動木塊做功。讓同乙個滑塊從不同的高度滑下,可以看到,高度越高,滑塊滑下的速度越大,把木塊推得越遠,對木塊做功越多;讓質量不同的滑塊從同一高度滑下,滑塊滑下的速度相同,可以看到,質量越大的滑塊把木塊推得越遠,對木塊做的功越多。

通過大量精確的實驗,人們發現:乙個質量為m,速度為v的物體,它的動能等於物體的質量與速度二次方乘積的一半。用ek表示動能,則有ek1

mv22

板書板書

動能是標量,它的si單位是j。

例題1乙個質量為60 kg的人以10 m/s的速度奔跑;一顆質量為0.010 kg的子彈以800 m/s的速度射出;人和子彈相比,哪乙個的動能大?

解根據動能的定義式,人的動能是

11ek1m1v1260102j3 000 j

22子彈的動能是

ek211

m2v220.0108002j3 200 j22

通過比較可知,子彈比人的動能大。三、動能定理

如果乙個質量為m,初速度為v1的物體,受到外力f的作用,並在力的方向上產生了乙個位移s,而物體的末速度變板書為v2。從功和能的角度看此過程,外力對物體做了功w,物體的動能發生了變化。它們之間的關係為w11

mv22mv1222

板書即合力做的功等於物體動能的增量,這個結論叫作動能定理。

板書例題2汽車的制動效能,是衡量汽車效能的重要指標。在一次汽車制動效能的測試中,司機踩下剎車,使汽車在阻力作用下逐漸停止運動。下表中記錄的是汽車在不同速度行駛時,制動後所經過的距離。

汽車速率v/(km/h)

10204060

請根據表中的資料,分析以下問題:

(1)為什麼汽車的速率越大,制動的距離也越大?

制動距離s/m

1416?

(2)讓汽車載上3名乘客,再做同樣的測試,結果發現制動距離加長了。試分析原因。

(3)設汽車在以60 km/h的勻速率行駛的時候(沒有乘客)制動,在表中填上制動距離的近似值。試說明你分析的依據和過程。

解(1)以汽車為研究物件。在制動過程中,剎車產生板書的阻力對汽車做負功,汽車制動後的末速度是零。假設汽車制動時的阻力不變,由動能定理可知:

1fs0mv12

2汽車制動前的速率越大,初動能就越大,制動時阻力做的負功也越多,因而制動過程中經過的距離也越長。

(2)載上3名乘客的汽車,質量增加了,在速率相同的情況下,初動能也增加了。假設汽車制動時的阻力不變,由動能定理可知,制動距離也會隨著增加。

(3)由於不知道汽車的質量及其制動過程中的阻力大小,所以不能直接求解。但是我們通過分析動能定理和表中

的資料發現,制動距離與汽車速率的平方成正比,因此可以得出當汽車速率為60 km/h時的制動距離是36 m。

動能動能定理1.動能

物體由於運動而具有的能量叫作動能。可用公式表示為:

小結2.動能定理

合力做的功等於物體動能的變化,這個結論叫作動能定理。w11

mv22mv1222ek

1mv22

回顧本節知識

練習2-2

1.解由動能定理,得

w11112mv2mv12m102050m222

隨堂練習

w212111

mv2mv12m202m102150m2222

學生思考

所以,第二種情況做的功多。

2.解由題意可知,小車加速是由於乙個水平推力的作用。由並回答

動能定理,得

wf112

mv2mv12221

2.05202

f2.5

f=10 n

課後作業

練習2-2

3.解(1)由於球在被踢前的速度為0,被踢後的速度為10 m/s,

由動能定理,知該運動員踢球所做的功為

獨立完成

w1112mv2mv12(0.51020)j=25 j222

(2)由於球被踢後沿地面滾動了25 m後停止,由動能定理,知球滾動過程中阻力做的功為

wf1112mv2mv12(00.5102) j25 j222

球滾動過程中克服阻力做的功為25 j。由功的公式wf=-ffs,得球所受的平均阻力為

ffwf25

n1 ns25

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