动能和动能定理+++教材分析高一下学期物理人教版（2019）必修第二册+

第3节动能和动能定理一、教材分析《动能和动能定理》是本章的第3节，主要涉及动能表达式的引入、动能定理的推导及动能定理的应用等内容。课标要求：理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。二、学情分析

本节内容具有承前启后的作用。本节内容是“功是能量转化的量度”认识的进一步深化理解，拓展求解功的问题的思路。同时，本节内容也为机械能守恒定律的学习打下了基础，为学生建立起系统的功能关系奠定了思维基础。

此外，学生在初中已经接触过动能概念并定性探究了动能与质量、速度的关系，这为动能的定量研究及动能定理的推导做了铺垫。

但是功和能的概念较为抽象，接触到的知识都是分块独立的，其中的内在联系不明确，学生尚不能充分理解功能关系，对动能的概念也缺乏本质上的认识。三、教学目标物理观念：（1）认识动能本质，理解动能定理，知道动能是描述物体能量状态的物理量；

（2）感受动能定理和牛顿运动定律的不同，会用动能定律解释生产生活中的现象。科学思维：（1）经历动能表达式的引入，体会科学猜想、论证及类比的方法；

（2）利用已有的运动学知识推导动能定理，掌握演绎推理的物理方法。科学探究：（1）通过动能定理的推导，理解不设置加速度和时间等物理量的原因；

（2）从恒力作用下直线运动到变力作用下的曲线运动，感受简单到复杂的探究过程。科学态度与责任：（1）从生活现象中发现问题，培养认真观察和思考的研究态度，理解科学探究的全面、严密的态度；

（2）通过体验用动能定理解决实际问题，培养学生从物理走向生活的科学态度。四、教学重难点教学重点：

动能定理的理解和应用

教学难点：

动能表达式的引入与动能定理的推导环节一：创设情境，引出主问题五、教学过程设计意图：充分利用初中阶段的已有认知，以此作为建构新知识的起点，引导学生深入思考、发问和探究，同时渗透从定性研究到定量研究物理问题的思维创设学生熟悉的情境：初中探索动能与哪些因素有关的实验。演示问题引导小实验：粉笔盒的动能为什么会改变？如何描述这个变化？主问题物体的动能为什么会改变？如何描述这个变化？设计意图：以“物体的动能为什么会改变？如何描述这个变化？”作为主问题，串联了整个课堂教学的知识主线和思维主线。知识主线：揭示物体动能改变的原因，推导出动能定理，探究了动能定理的应用；思维主线：从动能的定性分析延伸至定量研究，实现思维的过渡，显化推理演绎的物理方法，由易到难，拓展思维广度和深度，形成解决问题的能力。Fsv0vt【情景】假设粉笔盒质量为m，在水平合外力F

作用下发生了位移s，速度由v0变为了vt。试从以下两个角度解释粉笔盒的速度为什么增加？角度1.动力学角度：

角度2.功是能量转化的量度:

则①式便为动能定理的原始表达环节二：依托问题，引入动能表达式设计意图：直接点出推理演绎，显化物理方法，引导学生转换研究思路，将粉笔盒抽象为质点，通过粉笔盒运动的物理现象建立质点运动模型，培养学生建立物理模型的意识，经历受力分析、作图、列方程，强化运动模型的解析思路。此外，利用随手可得的粉笔盒帮助学生建构质点运动模型，让学生感受到生活中处处都是物理，在潜移默化中学会以物理现象联系物理规律。m为物体的质量v为物体的瞬时速度单位：焦耳（J）Ek＝mv2动能表达式分析我们对动能的表达式Ek＝mv2/2的理解1、动能是标量，且只有正值，动能只与物体的速度大小有关，与速度方向无关。2、动能是状态量.v是瞬时速度。在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。3、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。例、关于动能的理解，请你判断下列说法那个更合理（）

A、一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化。B、一定质量的物体，速度不变时，动能一定不变。C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化。D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变。随堂巩固W＝Ek2－Ek1△Ek改写

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。W＝mv22－mv12环节三、动能定理的认识与理解＝问题1：力指的是什么？问题2：怎么求力在一个过程中做的功？问题3：动能变化指的是什么？

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。学生需要回答三个问题，以此促进学生对动能定理使用范围的认识和理解。围绕动能定理的数学表达——分析动能定理的内在特点

（原因）（结果）大局观：一个过程两个状态细节：（1）受力分析（2）做功分析（3）代数相加末速度和初速度深度思考：动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．（微元法的思想）对动能定理的理解1、当外力做正功时，W>0，故Ek2>Ek1，即动能增加当外力做负功时，W<0，故Ek2<Ek1，即动能减少2、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。3、适用范围：

既适用于恒力做功，也适用于变力做功；

既适用于直线运动，也适用于曲线运动。应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象，明确它的运动过程；(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况：(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能Ek1和Ek2；(4)列动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．例1.在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。如下图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.50,不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，斜坡倾角θ＝37°。若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为s＝50m，为确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对高度应有怎样的要求？讲解的几个要点：1.首先从大局出发，找到初态、末态和中间的过程2.再从细节出发，物体受力和做功情况，从因果律的角度让学生说一遍：“因为……,所以…….

4.这个题在牛顿定律部分做过，如今重做后，让学生体会动能定理的解题优势在哪里？环节四、动能定理的初步应用体验1、如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，在与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP＝L/2，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B。求：(1)小球到达B点时的速率；(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少；(3)若初速度v0＝3(gL)1/2，则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功。环节五、巩固练习2、

小孩玩冰壶游戏，如图所示，将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OB用水平恒力推到A点放手，此后冰壶沿直线滑行，最后停在B点．已知冰面与冰壶的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA＝x，AB＝L。重力加速度为g。求：(1)冰壶在A点的速率vA；(2)冰壶从O点运动到A点的过程中受到小孩施加的水平推力F.OAB3、质量为m的小物体A放在质量为m0木板B的左端，B在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止。某时刻撤去水平拉力，经过一段时间。B在地面上滑行的距离为x，A在B上向右滑行的距离为L，最后A和B都停下来。设A和B间的动摩擦因素为μ1，B与地面间的动摩擦因素为μ2，且μ1<μ2，求x的表达式