《动能、势能、动能定理》教学设计

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  • 更新时间: 2010/4/13 20:25:37
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资源简介:

约5900字。

  动能  势能  动能定理

  教学目标:

  理解功和能的概念,掌握动能定理,会熟练地运用动能定理解答有关问题

  教学重点:动能定理

  教学难点:动能定理的应用

  教学方法:讲练结合,计算机辅助教学

  教学过程:

  一、动能

  1.动能:物体由于运动而具有的能,叫动能。其表达式为: 。

  2.对动能的理解

  1)动能是一个状态量,它与物体的运动状态对应.动能是标量.它只有大小,没有方向,而且物体的动能总是大于等于零,不会出现负值.

  2)动能是相对的,它与参照物的选取密切相关.如行驶中的汽车上的物品,对汽车上的乘客,物品动能是零;但对路边的行人,物品的动能就不为零。

  3.动能与动量的比较

  1)动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量,

  =    或     

  2)动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量。

  3)动能是标量,动量是矢量。物体的动能变化,则其动量一定变化;物体的动量变化,则其动量不一定变化。

  4)动能决定了物体克服一定的阻力能运动多么远;动量则决定着物体克服一定的阻力能运动多长时间。动能的变化决定于合外力对物体做多少功,动量的变化决定于合外力对物体施加的冲量。

  5)动能是从能量观点出发描述机械运动的,动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的。

  二、重力势能

  1.重力势能:物体和地球由相对位置决定的能叫重力势能,是物体和地球共有的。表达式: ,与零势能面的选取有关。

  2.对重力势能的理解

  1)重力势能是物体和地球这一系统共同所有,单独一个物体谈不上具有势能.即:如果没有地球,物体谈不上有重力势能.平时说物体具有多少重力势能,是一种习惯上的简称.

  重力势能是相对的,它随参考点的选择不同而不同,要说明物体具有多少重力势能,首先要指明参考点(即零点)

  2)重力势能是标量,它没有方向.但是重力势能有正、负.此处正、负不是表示方向,而是表示比零点的能量状态高还是低.势能大于零表示比零点的能量状态高,势能小于零表示比零点的能量状态低.零点的选择不同虽对势能值表述不同,但对物理过程没有影响.即势能是相对的,势能的变化是绝对的,势能的变化与零点的选择无关.

  3)重力做功与重力势能

  重力做正功,物体高度下降,重力势能降低;重力做负功,物体高度上升,重力势能升高.可以证明,重力做功与路径无关,由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定,即:WG=mg△h.所以重力做的功等于重力势能增量的负值,即WG= -△Ep= -mgh2-mgh1).

  三、动能定理

  1.动能定理的表述

  合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为W=ΔEK

  动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。

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