5.7 動能和動能定理 課 型 新授課(新課標)
生:還是應該從受力分析人手。這個飛機受力比較簡單,豎直方向的重力和地面對它的支持力合力為零,水平方向上受到飛機牽引力和阻力。
師:分析受力的目的在我們以前解決問題時往往是為了求物體的加速度,而現在進行受力分析的目的是什么呢?
生:目的是為了求合力做的功,根據物體合力做的功,我們就可以求解物體受到的牽引力.
師:請同學們把具體的解答過程寫出來.
投影展示學生的解答過程,幫助能力較差的學生完成解題過程.
解題過程參考
師:用動能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較,動能定理的優點在哪里呢?
生1:動能定理不涉及運動過程中的加速度和時間,用它來處理問題要比牛頓定律方便.
生2:動能定理能夠解決變力做功和曲線運動問題,而牛頓運動解決這樣一類問題非常困難.
師:下面大家總結一下用動能定理解決問題的一般步驟.
(投影展示學生的解決問題的步驟,指出不足,完善問題)
參考步驟
用動能定理解題的一般步驟:
1.明確研究對象、研究過程,找出初末狀態的速度情況.
2.要對物體進行正確的受力分析,明確各個力的做功大小及正負情況.
3.明確初末狀態的動能.
4.由動能定理列方程求解,并對結果進行討論.
師:剛才這位同學分析得很好,我們現在再看例題2.
投影展示例題2
一輛質量為m,速度為v0的汽車在關閉發動機后于水平地面滑行了距離l后停下來,試求汽車受到的阻力.
師:這個問題和上一個問題的不同之處在哪里?
生1:首先是運動狀態變化的情況不同,上一個問題中飛機是從靜止開始加速運動的,是初速度為零的加速運動,而這個問題中汽車是具有一個水平方向的初速度,速度逐漸減小的一個減速運動,最終的速度為零.
生2:兩個物體受力是不相同的,飛機受到的合力的方向和運動方向相同,而汽車受到的合力方向和運動方向相反。
生3:它們的動能變化情況也不相同,飛機的動能是增加的,而汽車的動能是減小的.
師:這也說明一個問題,在應用動能定理時我們應該注意到,外力做功可正可負。如果外力做正功,物體的動能增加;外力做負功,物體的動能減少.現在大家把這個問題的具體的解答過程寫出來.
(投影展示學生的解答過程,指導學生正確的書寫解答過程)
參考解答過程
師:通過以前的學習我們知道,做功的過程是能量從一種形式轉化為另一種形式的過程.在上面的例題中,阻力做功,汽車的動能到哪里去了?
生:汽車的動能在汽車與地面的摩擦過程中轉化成內能,以熱的形式表現出來,使汽車與地面間的接觸面溫度升高.
[小結]
本節課的內容是高中物理的一個重中之重,是高考中必考的內容之一,并且所占的比重非常大,所以要引起老師和學生的高度重視。本節連同下一節內容(機械能守恒定律)是用能量觀點解決問題的重要組成部分,這兩節課后可以加適當的習題課加以鞏固,也可以在本節課后就加一節習題課.本節課的內容不是十分復雜,在用牛頓定律推導動能定理時學生一般都能夠自己推導,要放開讓學生自己推導,以便學生對動能定理的進一步認識.