第四节 动能 动能定理
课时：三课时 教师： 教学目标： 一、知识目标: 1.理解什么是动能.
2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算. 3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围. 二、能力目标
1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式. 2.理论联系实际，培养学生分析问题的能力. 三、德育目标
通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣. 教学重点： 1.动能的概念. 2.动能定理及其应用.
教学难点：对动能定理的理解和应用. 教学方法：推理归纳法、讲授法、电教法. 教学用具：导轨、物块（或小球）两个. 教学过程： 一、导入新课 ［复习］
1、功和能的关系是什么？
功是能量转化的量度，物体能量变化的多少是用做功的多少来量度，即W=ΔE。 2、什么是物体的动能？物体的动能与什么因素有关？
物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系。
［导入］物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题. ［板书］ 第四节 动能 动能定理 二、新课教学
一、物体的动能与物体的质量、速度的定性关系 1.多媒体展示实验装置：
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让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功； 2.实物演示并观察现象；
a. 让滑块A从不同的高度滑下，可以看到：
高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多。说明滑块具有的能也多。即高度大时滑块滑到水平面时速度大，滑块具有的动能也多。 b. 让质量不同的滑块从同一高度下滑，可以看到：
质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。说明质量大的滑块具有的能也多。而质量不同的滑块从同一高度下滑到水平面时速度相等，可见速度相等时，质量大的滑块具有的动能也多。
综上所述，可得：
物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大. （二）思考题
如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，它以初速度V0=4m/s开始向右滑行。求：（要求先进行字母运算再代入数值） （1）物体能滑行的最大距离是多少？
（2）从开始滑行到物体停下，物体克服摩擦力做功多少？物体的动能损失了多少？还剩下多少？
（3）结合功能关系看，物体刚开始运动时的动能是多少？ 二、动能 1、定义：
物体由于运动而具有的能叫动能,用EK表示。
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2、公式：Ek=2mv
物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半. 3、物理意义：描述运动状态的物理量。 动能是标量，且恒为正值， 4、动能的单位：焦（J），与功的单位相同 5、动能是状态量 6、动能具有相对性 讨论：
其他条件相同的情况下，比较甲乙两物体的动能： （1）物体甲的速度是乙速度的两倍； （2）物体甲向北运动，乙向南运动； （3）物体甲做直线运动，乙做曲线运动；
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（4）物体甲的质量是乙的一半。
探究动能表达式
［情景］物体位于粗糙水平面上，滑动摩擦力大小为f，在水平拉力F的作用下，从初速度V1开始运动位移S后，速度变为V2，通过计算说明：
（1）拉力和摩擦力对物体做功分别是多少？总功（合力所做的功）是多少？ （2）物体的末动能减去初动能等于多少？ 力F做的功W=FS
根据牛顿第二定律F合=ma 由匀加速运动公式 位移
V1
f F f s 21V2
F V22?V12?2as
V22?V12S?2a22则W=FS=ma V?V2a1122
即Fs=2 mv2－2 mv1
三、动能定理
1、内容：
合力对物体所做的功等于物体动能的变化这个结论叫动能定理。 2、表达式：W=Ek2－Ek1 W→合外力对物体所做的功； Ek2→物体的末动能； Ek1→物体的初动能.
例1：一个物体做变速运动时，下列说法正确的是（ ） A、合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B、物体所受的合外力一定不为零
C、合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D、物体的加速度一定不为零 讨论：
a.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？
答：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加； b.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？
答：当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小.
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C、当合力对物体做为零时，物体动能如何变化？ 答：物体动能不变。
3、动能定理的适用条件：
既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 四、动能定理的应用
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例：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×10 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×10ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求：飞机受到的牵引力？ 审题并思考：
①飞机初速度多大？末速度多大？
②飞机运动过程中水平方向受到哪些力的作用？各个力的大小和方向如何？ 用牛顿运动定律和动能定理求解本题。 解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用。
则F合＝F－kmg＝ｍa ①
又ｖ２－０２＝２as
②
f N V F G 由①和②得：F=1.8×104 N
解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WＧ＝０，W支＝０，W牵＝Fs，
W阻＝－ｋｍｇs。
据动能定理得： Fs - kmgs = 代入数据，解得F＝1.8×104 Ｎ
动能定理与牛顿第二定律的区别：
牛顿第二定律是矢量式，反映的是力与加速度的瞬时关系；
动能定理是标量式，反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系。
动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它处理问题有时很方便。 动能定理解题的方法和步骤： ①确定研究对象，画出草图；
②分析物体的受力情况，明确各个力所做的功；
③确定物体的初、末状态，明确物体在初、末状态的动能； ④根据动能定理列方程，求解。 ⑤对结果进行分析讨论。
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1 mv2 - 0 2画图析力理过程，建好坐标列方程。 五、小结
本节我们学习了动能和动能定理，重点是动能定理，难点是如何正确认识合力做功等于物体动能的增量。
动能定理是力学中的一条重要规律，经常用来解决有关的力学问题，由于动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此应用动能定理解题往往非常方便。
《动能定理》应用一：
用动能定理解动力学问题 练习：
如图一质量为2Kg的物体以10m/s的速度冲上斜面，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，斜
0
面倾角为37，求物体能滑多高？ 作业：教材练习三（5） 《动能定理》应用二：
变力做功与动能改变 练习一：一人用力踢质量为1 kg的足球，0使球由静止以10 m／s的速度沿水平方向飞出。假设人踢球时对球的平均作用
力为200 N，球在水平方向运动了20 m，那么人对球所做的功为（ ）（ A ） A、50 J B、200 J C、4000 J D、非上述各值 练习二：
物体的质量为m，物体沿着光滑曲面从A点（速度为υA）开始，在水平恒力F作用下运动 到B点后速度大小变为υB 已知AB两点离地面的高度 分别为h1，h2,求AB两点之间的水平距离。
思考：本题你还能够用牛顿运动定律来求解否？
v0 37 B h2 F
练习三.一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1 的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动（如图所示），今将力
A h1 F 的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大？ 练习四：
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高中物理第七章机械能守恒定律第七节动能和动能定理教案人教版
