人教版高中物理必修二动能和动能定理教学设计

1、动能和动能定理教学设计一、设计理念：本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体， 以教师为主导”的新型师生关系，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。 力图在教学中营造活跃、 宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生 的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二，其 一，密切联系实际，从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究；其二，教师精心设计引导，学生自然的自主探索，推理，师生互动贯穿整个教学过程。二、教材分析：.内容：动能和动能定理是高中物理（新人教版）必修二的第七章的第 7节内容。是本章

2、教学的重点。通过前面几节的学习，学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能 量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么，物体的动能跟哪些因素有关？引起动能变化的原因是什么？就是本节要研究的内容。.作用：本节内容是上一节内容的一个延伸，也是下一节推导机械能守恒定律的依据，具有承前启后作用。通过本节内容的学习，既深化了对功的概念的理解，使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通 道。作为力学中最重要的规律之一，它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功，应用十分广泛，所以必须使学生真正的掌握好它

3、。三、学情分析：学生在初中阶段已学习过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大。而且通过前面的学习，学生已经初步掌握了 “功是能量转化的量度”，知道能量的转化可以通过力做功来实现，这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高， 主动性不强，注意力也不够集中，再加上他们数学基础较差，逻辑思维能力和运算能力较弱，所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。四、三维目标:1、知识与技能目标(1)知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能。(2)能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定律的物理意义。(3)领会运用动能定理解题的优

4、越性，理解做功过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。(4)知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。2、过程与方法目标设置情景问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。3、情感态度与价值观目标(1)通过动能定理的推导演绎，培养学生的科学探究的兴趣。(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣，会选择用最优的方法处理问题。(3)领略自然的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。五、教学重点和难点：

5、.教学重点动能的概念，动能定理及其应用动能的定量化是学生思维突破的障碍，突破的方法是通过复习前面学过的有关知识引导学生通过大胆猜想、 推导、类比得出动能的表达式， 利用两道经典例题加深学生对动能 概念的理解。再以推导动能表达式的方法为依据， 通过实例学生可以轻松地推导出动能定 理的内容。最后用一道典型例题使学生学会如何用动能定理解决实际问题。.教学难点动能定理的理解和应用对动能定理深刻的理解比较困难，尤其是动能定理中总功的分析与计算在初学时比较 困难，通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。通过师生共同讨论动能定理，进一步加深对功与能的关系的理解， 让学生对功能关系有更全面、 深刻的认识。最后设

6、置情景例题加强学生对动能定理的应用能力。六、教学方法分析：基于上面的教材分析，我运用探究性互助学习教学模式和新课改的理念，结合本校学生特点，以学生为主体，从学生的实际情况出发， 使教师能站在学生的角度去与学生一起 学习本节内容。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，让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的开始要求不能太高，（尤其对于我校学生）要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。通过实例分析，引导学生一起推导、讨论、实际检验等环节，让每一位学生都积极参与到 课堂教学中来，每一位学生都能享受成功的喜悦。具体用到了 “诱导思维法

7、、”“猜想法”、“推理法”、“讨论法”、“讲练结合法”、“归纳法”。七、学习方法分析：学生学习的过程实际上应该是学生主动获取、整理、贮存、运用知识和获得学习 能力的过程，因此， 在教学中指导学生学习时，应尽量避免单纯地、直接地向学生灌输知 识和特定的学习方法。 有效的学习方法应该渗透在具体的教学过程中进行。本节课主要渗透以下几个方面的学法指导。.通过情景实例引导学生用自己已具备的知识去自主的探究、推理、讨论总结、归纳 出新的知识和规律。当然教师的合理有效的引导是非常重要的。一定要让学生感觉到学习过程是很自然、很合乎情理的，最终新的物理规律也就水到渠成的得到了。这样学生才能感觉到学习起来比较舒服

8、，也就有了成就感和自信心。.问题的涉入要由简单到复杂，由特殊到一般，循序渐进，让学生在探究学习过程中 有缓冲的机会。通过问题的层层深入，让学生有一步一步向前探索的欲望和兴趣。这也符合人们认知的规律。.新知识的获取之时正是需要巩固的时候，要准备好典型的例题让刚掌握这一本领的学生一试身手，让他们学会用知识去解决实际问题，并从中总结出处理问题方法。最后做以总结归纳。八、教学过程设计:步骤教学内容设计意图创设提问：在初中我们学过动能的初步知识，那么什么是物体的动能？开门见山，直接点引入物体由于运动而具有的能量叫动能。题。课题动能和动能定理问1、题动1、提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？学生回答：物

9、体的质量和速度越大，它的动能就越大。在初中所 学内容的基础 上深入探究，激能的概念你有什么方法可以证明？引导学生重复初中所做得滑块撞击木块的实验。发学生的学习 兴趣。学生直接参演示滑块从斜面上滑下：同一滑块，高度越高，滑块把 木块推得越远；同一高度，质量越大，滑块把木块推得越远。与探究过程，增 加感性认识。教师引导学生得出结论：质量越大、速度越大，物体的设计问题，引导学生动能就越大进行2、那怎样来定量的表示动能呢？分析归纳概新课设原来静止在光滑平面上的物体，在一水平外力作用卜，括，形成概获得了一定的速度，即获得了动能，动能由无到有，就是由外力做功实现的。那么我们通过学过的牛顿第二定律和运动念，

10、激发探索欲望。这一过学方程在寻找一下功与获得动能的关系。程中，对学生的归纳，要给W = Fl充分的肯定vv2mv2 212l = = l= 1W = F l= - mv2a 9 F2F J22 和鼓励，以培m养他们大胆rr、，ir、_19 板书： 公式：Ek = mv （其中谏度 v为即时谏率）猜想的意识2说明：（1）动能的单位：J和习惯。_221J 1N ?m 1kg ?m /s教会学（2）动能是L个标重，无力向，求和只需用代数相加减生得出概念3、经典练习强化：公式后要对例题1、判断：运动物体所具有的能就是动能？他的特性做巩练固习分析：错。因为运动的物体除了具有动能以外，还 可以具有势能、内

11、能、电能等其他形式的能。所以在运动着 的物体所具有的能量中，仅仅由于运动而引起的那部分能量一个分析，比 如单位、矢量 性、适用性等才是动能。等例题2、质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动能大？分析：对子弹：E子弹 1m弹v；弹-(10 103) (0.8 10002 3200J 22对运动员：L121“2E k运动员m运动员v运动员 60 103000J22可见子弹比运动员的动能大，和我们同学想象的不一样启示：(1)求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式(2)求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用

12、m/s物理概 念是物理思 维的基础，通 过两道典型 例题的分析， 培养学生利 用定义解决 问题的能力， 同时强化对 物理概念的 理解，并告诫 学生在处理 概念性题目 时应该注意 的事项F 2X.Z X Z z X Z Z / 丁 y 丁产 J 法 , J 0，图2问题2 :动 能定理的 分析4、过渡：我们将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度 V1,在外力F作用卜，经过一段位移l , 速度达到V2,如图2,则此过程中，外力做功与动能间又存在 什么关系呢？引导学生分析：外力F做功：W= Fl外力做的功：W Fl212一 mv2 -mv1E2 E1EK2结论：可见，外力对物体做的

13、功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向，它做的功使物体创设情 境，让学生自 己利用刚才 的方法导出 动能定理，体 验知识的形 成过程。实践 证明，亲身探 究得来的知 识印象最深 亥L它/、仅让动能增大。它作用的结果，导致了物体动能的变化。学生自然的将上述问题再帕、,一步：若物体同时受几个方向任意的体会到“发外力作用，情况又如何呢？现”的乐趣，如果物体受到几个力的共同作用，动能定理中的W即为而且可以培这几个力的总功。养学生知识引导学生推导出正确结论并板书：迁移的能力(1)内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体和逻辑推理在这个过程中动能的变化，这个结论叫做动能定理。能力用

14、W总表示外力对物体彳的总功，用Eki表示物体初态的层层深动能，用 国表示耒态动能，则动能定理表示为：入，步步拓W息=E2-Eki = A Ek展，从特殊的(2)表送式：WE、=E0, Ek2 Ek1,Ek0 动能增加错和易忘的练习归纳知识点，要在 不同时候不 同地方不断 加以强化W合V0, Ek2 Ek1Ek0动能减少d.对状态与过程关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。e.动能定理是一种求功的方法.f.适用范围既适合于 直线运动，也适合于 曲线运动；既适用于 恒力做功，也适合于变力做功经典练习强化：例3 一架喷气式飞机

15、，质量 m=5X 103 kg,起飞过程中_，,2，、一，一从静止开始滑跑的路程为l =5.3 X 10 m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，求飞机受到的牵引力.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、牵引力和阻力作用由牛二：F 合=F1 kmg = m运动学公式:v 2 - 0 2=2al由和得a 2lFikmg2 v m -2 lFi2 v kmg m 一所以 0.02 5 103 105 1036022 5.3 10241.8 104N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

16、别为 此=0,叫=0,吗=F1s, %= k m g l .能力不 是靠教的，而 是要靠耐心 时刻培养的， 抓住机会，让 学生根据动 能定理的概 念尝试自己 解决问题在这道 例题中，我利 用电脑模拟 飞机起跑阶 段的情境，从 而更直观的 说明问题。通过比较，激r r , 一 、 一1919据动能 th 理得：0 0 F1l kmgl mv2 mv1 22丫2即：Fi kmg m2l代入数据解得F1 = 1.8 x 104 N*由于动能定理本身不需要分析具体的运动过程，往往能给解题带来方便发学生用不同 方法处理同一 问题的兴趣。通 过比较，突出动 能定理的优点， 增强学生对知 识的内化。另外强

17、调正功，负功 的判断。从而 达到突破难 点。教师通过以上例题引导学生总结动能定理的应用步骤：(1)研究对象及所研究的物理过程。(2)对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示)，根据动能定理列出方程W 总=Ek2-Ek1(4)求解方程、分析结果让学生 自己总结，自 己构建知识 体系，教师加 以补充和修 正，体现“教 师主导，学生 主体”的教学 思想三、作业1、课本 p69 (2)2、课本 p69 (4)3、(补充)质量为50kg的游泳运动员，从离水 10米高的跳台上以4m/s的速度跳出。求：运动员起跳时做了多少功？若不计空气

18、阻力，运动员入水时的速度是多少？若该运动员落水时速度为13m/s,则他克服空气阻力做了多少功？巩固和 应用所学知 识，选择代表 性强的问题 作为课后作 业板书设计：第七节动能动能定理一、 动能二、动能定理1定义：物体由于运动所具有的能量。1内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化，一、122公式：曰= -mv （其中速度v为即时速率）2 表达式：Wfe = Ek2-Eki = 4 R3单位：J3对动能定理的理解：4矢量性：标量 （就和时遵循代数加减）a、总功的理解b、定理标量性的理解c、定理中“变化”的理解 d、状态与过程关系的理解e、是一种求功的方法 f、适用范围三、解题步骤（多媒体演示）九、教学反思：这节课始终以学生为主体精心设计学习活动。没有让学生机械的记忆，而且给学生主动探索、自主学习的空间，通过学生的思考、动手、观察、讨论，激发学生的学习热情，使学 生由被动接受知识转化为主动的获取知识，让学生真正学会如何学习， 使学生的创新潜能得到最大发挥。在整体的教学过程中，发现学生对于动能概念及定义式接受较快，但在动能定理的理解上存在较大的障碍，深究其原因，应该是学生对功能关系的认识不够深刻，还有就是在功能关系的教学过程中，没有阐述清楚功能的关系，学生能知道功是能量转化的量度的 事实，但无法在功和动能的变化量之间建立联系点。从这一点上看来，教师在功能关系的教学中必须要