高教版中职物理（类）电子教案202第二节 动能定理

主题二功和能

第二节动能定理教学设计案例

课程内容第二节动能定理

课程类型启发讲授课课时2学时

本节主要让学生通过控制变量实验，理解动能的概念，在初中所学知

教材内容识的基础上发展能量观念，知道动能是自然界中最常见的一种能量形式，

分析知道物体的动能与其质量及速度的关系。了解动能定理，知道合外力做功

对物体动能变化的影响，能用其解释生产、生活中的相关现象。

学生在初中已经接触过动能的概念，但只是定性了解，没有涉及定量

计算。因此，要重新建构动能的概念，了解物体的动能与物体的质量、速

学情分析

度的关系，知道动能的计算方法，用演绎法推导动能定理，了解其物理意

义，能用其解释生产生活中的相关现象。

1.理解动能等物理概念，知道动能是自然界中最常见的一种能量形

式，知道物体的动能与其质量及速度的关系，了解动能定理，知道合外力

做功对物体动能变化的影响，形成运动的物体具有动能、做功可以改变物

体的动能等能量观念，能用其解释生产、生活中的相关现象。

2.了解研究物体动能与其质量及速度关系时，使用的控制变量和比

较、归纳的方法。了解定义动能使用的乘积定义法。了解运用牛顿第二定

律和匀变速直线运动的位移公式演绎动能定理的方法，增强科学论证的

教学目标

能力。

3.通过“研究动能与物体质量、速度的关系”演示实验，通过设计

并制作风车等实践活动，增强实验观察、操作技能、技术运用、探究设计

等核心素养，提高工程思维能力。

4.通过制作逆风前进的小车等实践活动，发展工匠精神和合作交流

素养。了解我国古代水车在农业灌溉方面的应用、我国现代在风力发电方

面取得的科技成就，增强民族自豪感和科技传承的使命感，养成节约能源

的行为习惯，增强保护环境的社会责任感。

教学重点让学生建构动能的概念，了解动能定理及其应用方法。

推导动能定理过程中使用的演绎方法、动能定理的物理意义及应用

教学难点

方法。

让学生通过自主学习与合作学习了解新知识，形成新观念，提高实验

教学策略

观察能力，受到科学方法熏陶。

主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习

主要学法自主学习、观察实验、思考讨论、合作学习

多媒体课件展示系统、由斜面和水平面组成的轨道、小车、木块、橡

教学资源

皮泥、刻度尺等。

课堂实施

教学

教学内容教师活动学生活动设计意图

环节

1.什么是动能？1.安排学生对教材和教让学生通

2.在“研究动能与物体质量、速度进行预习（阅学视频进行过课前自

的关系”演示实验中，使用了哪些读教材、观看学习和思主学习，

科学方法？老师提供的考，并与同发现自己

3.什么是比较法？微课视频）。学讨论其中不理解的

课前4.怎样计算物体的动能？2.就学生提发现的问问题，准

准备5.动能定理是什么？出的问题进题，将疑问备到课堂

行有针对性反馈给老上与同学

地备课，准备师。讨论，与

在课堂上学老师交

生讨论时给流，解决

予指导。疑问。

课堂新创设情境：展示图片、提思考激发学生

实施课问：学习动

引水车是我国最古老的农业灌溉水车做功利力，明确

入工具之一，它是一种由竹或木用的是什么学习目标

制成的轮形提水机械，如图所形式的能

示。据文献记载，水车最早从量？它为什

东汉时期开始出现，隋唐时广么能将水提

泛用于农业灌溉，至今已有1升到高处？

700余年历史。

新我们在初中物理中已经学过，讲述、提问：倾听、思考回顾初中

课如果一个物体能够对外界做动能的大小所学，注

教功，就说这个物体具有能量。跟哪些因素意知识衔

学物体由于运动而具有的能量，有关呢？接。

称为动能。

演示实验：进行演示实观看实验、引导学生

将由斜面和水平面组成的轨道验，组织学生记录数据、归纳动能

固定好。在木块上将与小车碰合作学习：合作学习、与速度的

撞的位置粘上一小块橡皮泥，通过比较S]回答：关系。

将木块放置在水平轨道开始的小车的质量

和52,小车的

位置附近，并做好位置标记。相同时，下

质量相同时，

1.保持小车的质量不变，改变滑的初始位

下滑的初始

小车的速度置越高，滑

位置越高，滑

先让小车从斜面中间某一固定到底端时的

到底端时的

位置由静止开始滑下，在水平速度越大，

速度

面上撞击并推动木块前进了一把木块推得

越_______,

段位移S1后停下，记下S]的大越远，对木

把木块推得

块做功越

小；将木块恢复到初始位置，

越_______,

多，说明小

再让小车从斜面更高的某一位

对木块做功

车做功前的

置由静止开始滑下，在水平面

越_______,

动能越多。

上撞击并推动木块前进了一段

说明小车做

位移§2后停下，记下§2的大

小。功前的动能

越_______O

演示实验：进行演示实观看实验、引导学生

2.保持小车的速度不变，改变验，组织学生记录数据、归纳动能

小车的质量合作学习：合作学习、与物体质

若忽略小车和轨道之间的摩擦通过比较S]回答：量的关

力，则不同质量的小车从同一当小车的速系。

和§3,当小车

位置由静止开始，滑到底端时度相同时，

的速度相同

的速度相同。质量越大的

时，质量越大

在小车上放祛码，增加小车的小车把木块

的小车把木

质量，再让小车从斜面中间的推得越远，

块推得

固定位置由静止开始滑下。小对木块做功

越_______,

车在水平面上撞击并推动木块越多，说明

对木块做功

前进了一段位移§3后停下，记小车做功前

越_______,

的动能越

下S3的大小。说明小车做

多。

功前的动能

越_______o

【思维与方法】比较法讲述倾听让学生了

比较法是确定研究对象之间差解比较

异点和共同点的思维方法，是法。

物理学研究中常用的一种方

法。在上面的实验中，对每一

种影响动能大小因素的研究都

采用了比较法。

通过大量精确的实验，人讲解倾听、理解、让学生了

们归纳出：一个质量为m,速记忆解动能的

度为P的物体，它的动能等于计算方

物体的质量与速度二次方乘积法。

的一半。用线表示动能，则有

1

Ek=-mv7

动能是标量，它的国际单位制

单位是J（焦）。

示例1一个质量为60kg的讲解、示范倾听、理解、让学生了

人以10m/s的速度奔跑，一颗记忆解动能定

质量为0.010kg的子弹以800义式的应

m/s的速度射出。人和子弹相用方法。

比，哪一个的动能大？

解根据动能的定义式，

人的动能是

1,1

Eki-2miri=2X6。

x102J

=3000J

子弹的动能是

11

为2——7712^2=2X0Q10

x8002J

=3200J

通过比较可知，这颗射出

的子弹比高速奔跑的人的动能

大。

如果一个质量为m,初速度讲解动能定倾听、理解、让学生了

为V.的物体，受到合外力尸公理的推导过记忆解动能定

1口

程和数学表理的数学

的作用，并在力的方向上产生

达式。表达式和

了一个位移S，而物体的末速度

物理意

变为乙。运用牛顿第二定律和

义。

匀变速直线运动的位移公式，

通过数学推导，可以演绎出

11

W合=—mv2—-mvf

从功和能的角度研究此过程，

可发现合外力对物体做的功，

使物体的动能发生了变化，即

合外力做的功等于物体动能的

增量，这个结论称为动能定理。

例如，一辆汽车起动时，牵引

力和阻力的合力做正功，汽车

动能增加；当汽车制动时，阻

力做负功，汽车动能减少。

示例2汽车的制动性能，是衡讲解例题的倾听、理解、让学生了

量汽车性能的重要指标之一。解决过程。记忆解应用动

在一次汽车制动性能的测试能定理解

中，司机踩下制动踏板，使汽决实际问

车在阻力作用下逐渐停止运动题的方

（假设汽车制动时的阻力不法。

变）。表中记录的是某型号汽车

在以不同速度行驶时，制动后

所经过的距离。

请根据表中的数据，分析以下

问题：

（1）为什么汽车的速度越大，

制动的距离越长？

（2）让汽车载上3名乘客，再

做同样的测试，结果发现制动

距离增加了。试分析原因。

（3）设汽车（没有乘客）在以

60km/h的速度行驶的时候制

动，在表中填上制动距离的近

似值，说明分析的依据和过程。

正是因为车辆的动能越大，它讲解生活中倾听、理解让学生了

停下来需要的制动距离越长，的实例解动能定

所以在公路上，尤其是在高速理在生活

公路上，设置了很多限制车速中的应

的标志牌。由于小型车辆的质用。

量较小，因此高速公路上最高

限制速度一般是120km/h；而

由于货车、客车等中、大型车

辆的质量较大，因此对它们的

最高限制速度一般是100

km/ho

司机在公路（尤其是高速公路）

上开车时，一定要时刻注意与

前面的车辆保持适当的距离，

防止发生追尾事故。《中华人民

共和国道路交通安全法实施条

例》中第80条规定：”机动车

在高速公路上行驶，车速超过

100km/h时，应与同车道前车

保持100m以上的距离；车速

低于100km/h时，与同车道前

车距离可以适当缩短，但是最

小距离不得少于50m。”为此

交通部门还在高速公路两侧设

置了很多车距确认标志牌，提

醒司机与前车保持安全距离。

水车一般都建在河边，利用流回应“情境与倾听、理解让学生了

动的河水对水车做功，使水车问题”中的问解用动能

的动能增加。水车获得了动能，题。定理解释

即可对舀起的河水做功，将其问题。

运送到高处。

【技术•中国】发展迅猛的组织学生自阅读、讨论对学生进

中国风力发电技术主学习、巡行爱国主

把风的动能转化成电能，就是视、指导、答义教育，

风力发电。目前无论是累计还疑增强家国

是新增装机容量，我国都已成情怀。

为全球规模最大的风电市场。

本节的主要内容讲完了，同学组织学生自向老师提出通过思想

自