动能和动能定理教学设计

1、课题】 动能和动能定理（ 1 课时） 教学内容分析】1. 课程标准对本节的要求： 理解动能的定义和应用动能定理解决问题。2. 教材的地位和作用： 本节内容是在上一节探究功与速度变化的关系实验的基础上进一 步学习功与能量转化的定量关系。本节课是普通高中课程标准试验教科书物理必 2（人民教育出版社出版）第 7 章第 7 节。本节教材目的在于理解动能定理的精髓，是进一步理解功能关系的重要支撑。3教材的编写思路： 在上节实验的基础上，再以一个实例引入主题，进而推导动能的表达式与动能定理，然 后通过实例进一步加深对动能定理的理解和应用。4. 教材的特点： 第一，要求学生熟悉对动能表达式的推导； 第二，注

2、重对动能定理的理解； 第三，要求学生对研究对象与过程的选取，分析能力； 第四，注重运动学知识应用和动能定理应用的区别。5教材处理： 动能定理是高中物理考纲要求的主干知识，对后面机械能守恒定律和能量 守恒定律有重要的启示和铺垫作用，在上节实验的基础上，得出决定动能的相关因素，质量 与速度。再用熟悉的物理情景进行演示实验（测量重力加速度时做过的实验）探究功与动能 的定量关系（推理、演绎归纳），最后巩固动能定理。【教学对象分析】1. 学生的兴趣：高一学生经过必修 1 的物理学习，特别是对牛顿三大定律和万有引力定律 的学习，对物理规律解释自然现象表示了深深地叹服，有较强的求知欲和探索精神。2. 学生的

3、知识基础： 上节课通过实验明确了做功与速度变化的关系； 对功与能的关系有初 步的理解，如重力做功会改变物体的重力势能，弹力做功会改变物体的弹性势能等。3. 学生的认识特点： 高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。学生 自己推理、归纳教学内容，进行情景分析、创新能力有待训练加强。教学目标】1.知识与技能（1）理解动能的概念；（2）知道动能定理物理意义，知道动能定理的适用范围；（3）理解动能定理及其推导过程，会用动能定理进行计算，解决问题。2.过程与方法（1）通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。（2）探究和验证过程中掌握观察、总结、熟练使用数学知识处理物理问题（3）

4、熟悉推理、总结归纳的方法3. 情感态度与价值观渗透研究自然规律的科学方法， 培养学生对待科学实验严谨认真的态度， 通过动能表达 式和动能定理的推导演绎、理解应用，培养学生的科学探究的兴趣、好奇心与求知欲，以及 敢于进取的精神。【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。【教学策略设计】本节课在教学的指导思想上，以学生为主体，强调互动的师生关系，课程进行中渗透科 学探究的思想，贴近生活实际，使学生探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣，激发学生 探究科学的热情。在教学方法和手段上，综合应用实验演示、讲授、讨论演绎推导等多种方法，注重教学 过程的科学探究

5、的质量，重在理解，使学生在课程的学习中提高科学探究的能力。同时辅以 多媒体课件演示，使一些无法观察，表现的物理情景得以直观呈现，加深感性认识和理性理 解。在学法指导上，让学生多进行观察思考、利用数学知识演绎推导，分析概括，从而得出 结论；使学生在获取知识过程中，领会物理学的研究方法，培养严谨的科学研究的态度。 【教学用具】多媒体课件、铁架台、打点计时器、墨粉片、纸带、重物,毫米刻度尺【教学流程图】【教学过程设计】教学教学环节活动时间教学活动设计意图内容教师学生播放 视频导入新 课0（播放视频）提问：结合所学的物理知 识，你能得出哪些物理观点观察思考并回答： 做功可以改变物 体的速度，也就是 改

6、变物体的动能。激发认知需 要激发学习 兴趣新课 教学03我们今天先推导动能的表 达式，再来探究做功和动能 变化的定量关系引入课题003提问：上节实验课我们推 出：做功和物体速度变化的关系：w V2，则动能很可能包含V2这个因子。可以 设计一个实验来推导吗思考并回答：通过 实验测量功的数 值，再进行数据处 理来寻找两者之 间的关系。提出疑问激发学习兴趣05提问：你们有哪些具体的实 验方案吗请大家分组讨论小组内讨论，画出 实验草图引导提出实验方案06（请冋学甲上讲台来展示 小组的设计方案，并解释设 计原理）同学甲通过实物 投影展示草图并 讲解：利用重物做 自由落体运动，通 过打点计时器测 量重物下

7、落的咼 度计算重力做的 功。其余同学参与 讨论。让学生参与 课堂教学，培 养学生的逻 辑思维能力 和口头表达 能力08提冋：此方案可仃吗思考并回答：这个 方案我们用来进 行过测量重力加 速度，在这里也可 以用来测量重力 的功。采用熟悉的 物理情景，进 行再挖掘，有 利于理解后 面的推导进行实验09进行演示实验，并投影所打 出的纸带，测量，标记观察思考计算12回答：重力做功与 重物动能的增量 基本相等。动能表达式Ek 1mv22推导13讲解：很好。在误差允许的 范围里，它们相等。计算证明：wG mgl ,222c i.V2Vv2 v1 2gll2g田mg（v； v；）得WG2g朗1212即 wG

8、 mv2 一 mv12 21 2所以一mv就是我们寻找2的动能表达式，请大家阅读 课本（讲解）阅读课本，笔记： 动能表达式：匚12Ek mv 22锻炼学生的 逻辑思维、数 学推导能力， 加深对功能 关系的理解例题115（投影）例题1:双人花样 溜冰时，男选手质量 60Kg, 速度是5m/s，女选手质量是 40kg，速度是 8m/s.问：谁 具有的动能大a厂 if回答1:当然是男 选手动能大，因为 他质量大很多。回答 2 :由匚12E k mv 计2算得，男选手动能 为750J,女选手 动能为1280J,女 选手的动能大于 男选手的动能通过对比，找 出平时学生 做题易犯犯 的错误，加深 认识，从

9、而使 物理规律更 深入人心18点评：我们做题时一疋不能 想当然，这样很容易出错， 一定要按我们的物理规律、 公式为根据，分析问题要做 到全面考虑。思考引起注意 加深理解动能定理19在得到动能的表达式后，1 2 1 2wG mv2 mv1 可以2 2写成 w EK2 EK1 或1 2 1 2W mv2- mv.| 可以2 2看出：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，这就 是动能定理。做笔记20提问：如果物体受到几个力 的作用，动能定理中的W表 示什么意义思考回答：W是 指合外力所做的 功动能定理的适用 范围21提问：动能定理是物体受恒 力且做直线运动的情况下 推出的

10、。动能定理是否可以 应用于变力做功或曲线运 动的情况该怎样理解思考并解答：动能 定理同样适用。动 能疋理表达式中 的W只有初动能 和末动能有关，与 中间的运动过程 无关。提出疑问激发学习兴趣例题223（投影）例题2：质量为m思考计算选题为了加的小球从离沙池高H处由同学乙解答（黑板深对动能定静止落下，不计空气阻力，书写）理各量的理落在沙池上又深入沙池h解：小球下落全过 程，由动能定理解，特别是对 运动过程的后停止，如图所示，求小 球在沙池中运动时所受平wEK2EK1选取与初末 状态的认识均阻力多大有：TMg(H+h)-fh=O解得在沙池中所a受平均阻力大小1f -H hh mg*h丁一:请同学乙

11、上黑板解答动能定理的特点28点评：动能定理不涉及运动做笔记过程中的加速度和时间， 用它来处理问题要比牛顿定 律方便。用动能定理解题，必须明确初、末动能，要分析受力及外力做的总功。例题3巩固练30（投影）例题3:如图一个分析讨论，思考并巩固知识习质量为M的小球，用长为L解题,冋时抽查学的轻绳悬于O点,小球在水生的讨论结果。平拉力F作用下，从平衡位校对答案：置P点很缓慢地移动到QWFmgL(1 co：s ) 0点，此时悬线与竖直万向夹角为则拉力F所做的功是多少WfmgL(1 com )A4【总结规律】35点评：根据运动状态作受力 分析，判定各力做功情况听讲、思考、记忆从直线过渡 到曲线，从恒（特别

12、是便利还是恒力做力过渡到变功）及初、末速度是解答这力，通过解类题型的关键。请严格遵从 动能定理的运用步骤（投 影）：确定研究对象及所 研究的物理过程 分析物体的受力情况，明 确各个力是否做功，做正功 还是负功，进而明确合外力 的功 确定始、末状态的动能（未知里用付号表示） 根据动能定理列方程解 题、分析结果题，体会动能 定理的适用 范围，解题步 骤。动能和动能定理 物理意义，特点， 解题步骤、适用 范围小结38小结：（投影讲解）1. 探究推导动能的表达式：匚12Ek mv22. 动能定理.1 2 1 2 ,W mv2 一 mv-i 物理2 2意义和应用动能定理解题 的步骤。3动能定理的适用范围

13、：即 适用于恒力做功，也适用于 变力做功，既适用于直线运 动，也适用于曲线做功。4动能定理的特点是不必追 究全过程的运动性质和状 态变化的细节，对于求解变 力做功，曲线运动中的功， 以及复杂过程中的功能转 化，动能定理都提供了方 便。回顾相关内容总结回顾知 识，加深理解布置作业40布置作业【板书设计】r物擁由于运动而員育的甲覆动能和动龍J I2.表辻式：w.动能是标屋、挨态虽丄单Bi ； b（ T）f 1 力莅一亍过程中剤物体所做的功等于厠讳战能的变化2公式动能定理 确定研究肘象最斷硏究的物理过程 分析粉体的曼力情况蹦确各金力是答做功,：古擀题步驟J做止功述是负功进而呦确合卄力的妫 确定如、末

14、状态的劲能根据动皑定理庐I祐程解题、令析牯【学案设计】物体而具有的能叫动能，物体的动能跟物体的 和有关系。一、动能1、 定义式： ，文字表达：动能等于物体 与物体的二次方的乘积的 。2、 单位：;3、 说明：动能是状态量，与物体的运动状态有关，在动能的表达式中，v应为对应时刻的瞬时速度;动能是标量，动能与功一样，只有大小，没有方向，是标量。而且动能的数值始终大于零，不可能取 负值；二、动能定理1、 内容：2、表达式：公式中 W表示的功，如果物体受到几个力的共同作用，W表示各个力做功的 ; EK2表示物体的 动能；EK1表示物体的动能。3、说明：动能定理揭示了物体的动能变化与外力功的关系，当合力

15、对物体做正功时，末动能大于初动 能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少；当合外力的功等于零时，初、 末状态的动能相等。 动能定理中的功应包括一切外力的功，而且在某一过程中，各力的功可以是同时的，也可以是不 同阶段的。 动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。 在中学阶段，动能定理的研究对象是单个质点，它反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系，动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。给出了力对空间累积的结果。 动能定理是标量式，式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。巩固练习1 如图1所示，一木块放在光滑水平面上，一子

16、弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f.设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是A. 功fs量度子弹损失的动能B. f (s+ d)量度子弹损失的动能C. fd量度子弹损失的动能D. fd量度子弹、木块系统总机械能的损失2 .一质量为2千克的滑块，以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为，方向水平向右。在这段时间里水平力做的功为：A. 0 B.C. - 汀 D. -：L?3用100N的力将千克静止的足球以 8m/s的初速度沿水平方向踢出20米，则人对球做功为()A. 200JB. 16JC. 2000JD.无法

17、确定4、静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下产生位移 s而获得速度 v，若水平面不光滑，物体运动时受到摩擦力为 F (n是大于1的常数)，仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v,则水n平力为()n1 ln1_-L/八 lA.FB.FC. nFD. (n 1)Fnn5质量为0. 5kg的物体，自由下落 2s,重力做功为 , 2 s末物体的动能为 (g取10m/s2)6 .一颗子弹速度为 v时，刚好打穿一块钢板，那么速度为 2v时，可打穿 块同样的钢板，要打穿n块同样的钢板，子弹速度应为 。7、如图所示,物体沿一曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面最低点B时,下滑的高度为5m.若物体的质量为1 kg , 到B点的速度为6m/s,则在下滑过程中客服阻力所做的功是多少【教学反思】通过上节实验课的学习， 学生们会得出以下共识：通过实验得出做功与物体速度的关系W % V2,从而初步理解了做功可以改变物理的动能，高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。所 以本节课设计了利用重物做自由落体运动的实验来让学生自己推理、归纳动能和动能定理的内容，培养 学生进行情