动能和动能定理教学设计

1、7.7动能和动能定理教学设计 授课时间：20XX年5月12日 授课班级：高一(11)班 授课人： 一、设计思路： 课程标准要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理，用动 能定理解释生活和生产中的现象”。在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是 某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化。因为有前几节的基础，本节可以放手让 学生自己去推理和定义动能的表达式。动能定理是力学中一条重要规律，它反映了外力对物 体所做的总功跟物体动能改变的关系，动能定理贯穿在本章以后的内容中，是本章的教学重 点。学习掌握它，对解决力学问题，尤其是变力做功，时间未知情况下的问题有很大的方便。

2、本课教学设计的过程为： 由于本节内容较多又很重要，还需安排一节习题课，以达到良好的效果。 二、教学目标： 1知识和技能： 理解动能的概念，会用动能的表达式进行计算； 能运用运动学公式和牛顿第二定律理论推导动能定理的表达式； 理解动能定理的物理意义； (4)会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。 2. 过程和方法： 运用演绎推理的方法推导动能定理的表达式，体会理论探究的方法； 体验实验与理论探究相结合的探究过程； 在理解领悟动能定理的过程中体会类比法、微元法的应用。 3. 情感、态度和价值观： 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自然学科中所蕴含的严 谨的逻辑

3、关系； 难点： 动能概念的理解；动能定理及其应用。 动能定理的表达式的推导，及对动能定理的理解。 通过对动能定理的深入了解，感悟运用动能定理处理问题的优越性。 三、教学重点、 1 .重点： 2 .难点： 四、教学资源： 光电门，摆线锤 DIS实验装置，多媒体课件及视频 五、教学方法： 演绎推理、实验演示 六、课时安排：1课时 七、教学设计 教学环节 教学内容 师生互动 师：这段视频展现了力量与 速度的关系是如此简单而 引入 理论探究 （外力做 功与动能 关系） 观看视频：子弹击中物体的绝美 瞬间 展示三幅图片: 高速列车的启动 载人飞船的回收 飞牌达人纸牌切入木板 投影创设情景: 情景1设某物

4、体的质量为 m,在光滑水平面上，受到与运 动方向相同的恒力F的作用下发 生一段位移，速度由 V1增加到 V2,试推导出力F对物体做功与 动能的关系. 情景2:若地面粗糙，物体所 受摩擦力恒为f,这个过程中外 力做的功与动能的关系又会如 何？ r 二 悄景2 设计意图 通过视频 强烈，那么图片中的这些物 体动能变化的原因是什 么？ 生：分析、讨论得出外力做 功是物体动能变化的原因。 师：外力做功和动能变化之 间的定量关系是什么？动 能如何定量表述? 师：设问引导 1外力对物体做的功是多 大？ 2物体的加速度是多大? 3.物体的初速度、 末速度、 位移之间有什么关系? 4.结合上述三式能推导出 什

5、么关系式? 生：两位学生板演，其他学 生自主推导: 情景1 : W= Fl = F学 2a =fV2 FV1 = 1m(v2 v2) 2m =fmv2 2mv2 情景2: Wf = Fl - fl =丄 mv； 丄 mv1 2 2 及图片创 设情景，激 发学生对 动能及动 能变化原 因的探究 兴趣 学生自己 推导动能 定理表达 式，并与已 有的知识 进行顺应 与构建，从 而得出动 能的表达 观察两种情景的推导, 有相同的关系 1 2 1 2 W= 2mv2 2mvi 学生对比这两个表达式 Wg = mghi mgh? W= 2mv2 2mv2 创设问题: 实验求证 帅：初态和末态有着相同的 发

6、现 表述形式.mv2,说明mv2 应该是一个具有特定意义 的物理量！对比重力做功与 重力势能的关系并回想初 中对动能的定性认识，发现 与该量的表述形式完全吻 合。 师：上述结论的推导是在恒 拓展理论 推导（从恒 力、直线运 T 甘1 =0 1 W = mv2 -mvj 2 2 简化12C e.-mVd =0 A2 Wt二 0 1.实验装置：T U 2.实验原理: mgh Jmv； 2 3.设计表格，记录数据 4.分析数据，得出结论 展示三种情景: 力做功、直线运动过程中得 出的，若做功过程对应一个 曲线运动的路径，该结论还 成立吗？若成立，则需如何 验证? 师：上述的问题可用这样一 套实验求证

7、，根据实验原理 分析需测那些物理量? 生：高度测量利用刻度盘 速度测量利用光电计 动过程拓 展到变力、 曲线运动 过程） 理论探究 与实验求 证相结合, 时器 师：演示实验，通过计算机 处理实验数据 生：分析数据，讨论得出结 论-曲线运动中，上述结论 仍然成立。（相对误差允许 的范围之内） 使学生对 动能定理 获得更深 层次的理 师：对上述三种不同的情 景，我们通过理论探究与实 验求证得到相同的规律, 让学生体 会纷繁复 杂的物理 新知构建 （动能 概念） 新知构建 （动能 定理） 动能（Ek） 表达式：Ek = 2mv2 单位：焦耳（J） 标量：没有方向 相对性：由于速度具有相对性, 所以动

8、能也具有相对性 思考：质量一定的物体 1速度变化，动能是否一定变 化？ 2.动能变化，速度是否一定变 化？ 动能定理 内容：力在一个过程中对物体所 做的功，等于物体在这个过程中 动能的变化. 表达式：W= 2mv2 1mv2 结论即为力学中的一重要 规律动能定理 W =-mv2-mv1 2 2 师：动能也具有相对性， 速 度又有正负，但动能却不可 能为负值. 生：（学生通过讨论得出）速 度是矢量，如果速度的方向 发生变化，而大小不变，则 动能不变. 反之动能是标量，如果变化 则一定是大小发生变化, 果速度的大小发生变化, 速度一定是变了 师： W= 2mv2 1mv1 这一外力做功与动能变化

9、的关系就是我们今天学习 的最重要的内容 定理 (1) 因果关系 : 前因后果 W 0, Ek2_ (2) 数量关系 :功能互求 Ek0 W 0, Ek2_ 同一性： 1与v相对同一 Ek0 参考系-通常选地面 生：完成填空 进一步理解: Ek1 Eki 现象背后 隐藏着简 单的规律 强调动能 的标量性 和速度的 矢量性间 的区别和 动能 联系 进一步理 解功能关 帅：例题讲解，规范解题 解：对子弹由动能定理有 拓展应用 【例1】如图为高速摄影机 拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的 照片。子弹击中苹果前的瞬间速 度约为900m/s，穿出苹果瞬间 的速度约为为800m/s,子弹的质 量约为20g，在苹果中穿行的路 径约为10cm。试估算子弹穿过 苹果的过程中对苹果的平均冲 力？ -fl mv22 2 得: 2 2 mv1 mv2 2l 归纳小结 八、教学反思: 1 2 mvi 2 4 =1.7X10 N 戸=1.7x104N 师：动能定理解题的基本步 与开课视 频首尾呼 应，运用所 骤是什么? 师生共同归纳: 1、定对象，选过程; 2、析受力, 3、知运动, 4、列方程, 2. 学新知处