《动能动能定理》教学设计.docx

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1、动能动能定理教学设计【目标导学】一、知识目标1、理解动能的概念、动能的定义式和单位。知道动能是标量，是状态量。2、理解动能定理及其在恒力作用下的推导过程。3、知道利用动能定理解题的方法，掌握解题步骤。4、知道变力、多力、曲线运动下动能定理解决问题的优越性。二、能力目标1、任务驱动式下学会运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。2、会用动能定理解决力学问题，领会用动能定理解题的步骤。3、掌握合力对物体所做的功的计算，并由此计算动能的变化量.三、德育目标通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣和学会把前后所学知识融会贯通 思维习惯。【重点难点】重点：对动能公式和动能定理的理解与应用，难点：动

2、能定理的推导，正确认识功、能的关系。解决办法：1、为了使学生对动能定理印象深刻，可建议学生课前独立推导这一定理。2、动能定理中总功的分析与计算确定比较困难，应通过多个例题逐步提高 学生从能量观点解题能力，不要仅从解题的角度强调动能定理而。3、解例题之后可要求学生再用牛顿运动定律和运动学公式去解同一问题， 并进行比较，可以使学生体会用动能定理处理问题的优越性，培养自信。整体感知：学生在初中就知道动能的初步概念，在此基础上，提问研究课题，利用前 期学过的运动定律，运动学，功和能的知识进行计算、推理，得到动能公 式、动能定理表达式，从而明确动能这个物理量内涵，掌握功和能的关系。【学习过程】一、课前：

3、预习自测（一）安排学生先自主学习：高一物理第七章第4节P123至P125.动能动能定理。（二）问题思考：（1）动能公式是什么，动能与那些物理量有关。（2）如何推导出动能定理，动能定理的表达式是什么？外力做正负 功时，动能如何变化？（3）用动能定理解题的步骤？如何体现了用动能定理解题的优越性。（三）自主解题：（1）物体由于而具有的能叫做动能，质量为m的物体，以速度v运动时的动能是Ek=。并完成课本里P125 （1）。（2）默写运动学3个公式和牛顿第二定律公式。5 s = F=.v（2vo2 =（3）动能定理：外力对物体所做的 等于物体 的变化。公式：并完成课本里P126 （5）。（4）人停止蹬自

4、行车在水平路面上滑行，如果运动了 100 m,速度从10m/s减到4m/so人和车的质量共100kg （g MX 10m/s2）求：1、这过程中克服阻力做多少功？2、阻力的大小为多少？二、课堂：学习研讨（一）课前检查：1、全班同学都拿出一张白纸，默写运动学的3个公式和牛二公式。然后 再默写动能公式和动能定理的表达式。并当场收第一组的上来批改，了解自主学习情况。2、拿出2个同学投影“完成第（4）题作题情况”，面批面改。并检查第 二组同学完成课后练习P125 （1）、P126 （5）的情况。（二）新课导入：在初中我们学过能量，大家举出事例说明运动的物体具有什么能量，归 纳物体由于运动而具有的能叫什

5、么能（答：动能），（提出研究课题）动能的大小与那些物理 量有关？（与物体质量叫运动速度v有关）。到底他们成什么关系，表达式又如何？（三）新课教学1、动能（1）动能表达式的推导（自主演绎推理）（多媒体演示模型）设计如下理想化的过程模型，质量为m的物体置放在光滑的水平面 上，在水平恒力F的作用下，由静止从a点运动到b点，物体至b点的速度为v,如图所示:vo=0从以上所述的过程可知：物体在力的作用下，作匀加速运动，由于水平面光滑，只有物 体的动能发生变化，据初中的动能定义，物体开始静止，其动能为0,后来物体的动能变为 耳，又根据上一节课内容：功是能量转化的量度可得：/ = 4-4=线一0,从表达式

6、W=Ek可知：如果知道W等于多少，就可以知道Ek等于多少.现由同学们求出W等于多少。（学生在推理演算，老师在黑板上列出步骤W=其中F=S=_o结果W=_。Va-vo3a 1 J_ _s - 区功的定义：W =尸鼠据运动定律：尸=冽牝据运动学公式：“。得：探究活动：（学生小组35人活动）。用实验来体验一下，物体的动能与什么因素有关.把滑块放在斜面的水平部分，让铁球从斜面上不同高度滑下，与滑块碰撞并推动滑块 做功，因球卜滑高度不同，与滑块相撞时速度不同，对滑块做功也不相同，可定性看出，球 的动能与速度有关，随速度增加而增大.让质量不同的铁球和木球，从斜面上同一高度滑下，与水平面上的滑块相撞并推动滑

7、 块做功，分析实验结果，也可得知，球的动能与球的质量有关；随球质量增加而增大.（2）动能是标量，无负值，其单位与功的单位相同.讲解：在动能的公式里v是矢量，有方向，但V?就不是矢量，没有方向了。而m也不 是矢量，没有方向。所以动能是标量*标量，也为标量了，没有负值。可知：凡是能量的都 为标量。还知道：功是能量转化的量度。所以他们单位一样，都为：J。例题1质量为2kg的石块作自由落体运动，求石块在第1s末的动能是多少？解：（老师点拨，学生自己解答，先求出第1s末的速度再求出动能，明确变速率运动的物 体动能是时刻变化的，一个v对应一个动能.从刚才的计算中知道：动能是状态量）。（3）动能的变化量AE

8、k动能的变化，又称动能的增量，是指一个运动过程中的物体末状态的动能EkK对应于 速度V2）与初状态的动能Eki （对应于速度V。之差。即:&= Ek2- Eki .2、动能定理（1）动能定理的推导导入（多媒体演示模型）：刚才同学们从力对物体做功出发，根据功的定义式，牛二和运 动学公式进行演绎、推导出物体动能的表达式，前提是开始时物体是静止（Vo=0）的，现在 同学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,且水平面存在 摩擦力f,在外力F作用下，经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中，外力做 功与动能间乂存在什么关系呢？（提示：外力做功、摩擦力做功各等于多少？总功

9、呢？与动 能有什么关系）。合作探究：（以同桌的三位同学为组，互帮互组进行推理演算动能定理）。图2（学生在推理演算，老师在黑板.上设计步骤，引导寻找总功与动能或动能的变化的关系：Wl=O*2 =。 Wg=W+W2 =O （= Ek2_ Ekl=o ）最终使得学生按这样步骤推理：外力F做功：W尸Fs。摩擦力f做功：W2=-fso外力做的总功为：Wa=Fs -fs=ma外力做的总功为：Wa=Fs -fs=ma2a 2 2 2=E匕.Ehl = Ej可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量.（讨论）当总功为 正功时，动能如何变化？（有Ek2Ek物体动能增大）；当总功为负功时，动能如何

10、变化？ （有EkzVEki.物体动能减小）.总功作用的结果，导致了物体动能的变化，做功是过程量.引导学生推导正确结论并板书：（老师请学生用语言把上式表达式叙述出来，大声齐读） 一外力对物体所做的总功等于物体动能的变化,这个结论叫动能定理.用W总表示外力对物体做的总功，用Eki表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能， 则动能定理表示为：W A=Ek2-Eki= AEk（2）动能定理的应用例题2：（课本P.）用多媒体出示下列例题，并用CAI课件模拟题中的物理情景。一架喷气式飞机，质量m=5x|（）3kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3x|（）2 m时，达到起飞速度o=60m/s,在此

11、过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（女 =0.02）,求飞机受到的牵引力.1.注意：不要限制学生的解题思路2.学生解答上述问题3.抽杳有代表性的解法在实物投影仪上展示：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.其中重力和支持力是一对平衡力，互相抵消。留下牵引力和阻力的合力为:.F =Fkmg= ma又丫-0=2as；.4=上2s由和得：F - kmg - nilsv60/. F-kwg + w = 0.02x5x10 xio +5x10 xN=1.8xio*N2s2x5.3x10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，

12、这四个力做的功分别为w a = 0 , W/=0 ,卬事=Fs, W si = A mgs.据动能定理得：Fs-hngs=-jwvj - 02 代入数据，解得尸=1.8x18 N4 .教师讲：上边两种解法分别是：解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求 解的，而解法二是用动能定理求解的，那么同学们比较一下，这两种解法有什么区别呢？5 .课堂讨论比较后得到：1、2、老师更全面归纳：解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引 力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解.因为动能定理适用于变力，它可以处理牵引力是变力的情况.而且运用动能定理解题不涉及物体运动

13、过程中的加速度和时间，因为用它来处理问题时 比较方便，动能定理解决问题的优越性。（3）用动能定理解题步骤.学生阅读课文例题的解答过程，概括用动能定理解题的方法和步骤.学生得出4步骤： 自我归纳：确定研究对象及运动过程分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功？做负功？进而明确合外力的功.明确物体在始末状态的动能.根据动能定理列方程求解.（4）教师讲解动能定理的适用条件将上述问题再推广一步:若物体同时受几个方向任意外力作用，情况乂如何呢？看例题。例题3：质量为m的物体由1/4圆弧轨道顶端从静止开始释放，如图所示，A为轨 道最低点，A与圆心O在同一竖直线上，已知圆弧轨道半径为R,运动到A点时速

14、度为Va，求此过程中物体克服摩擦力做的功。（提示：此过程重力做功为mgR）（引导分析物体受力，求各力做功之和表达式，并列出初末动能，利用动能定理求w1）. 该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。3、板书设计1物体由干运动而具有的能，叫动能2.公式 =-mv23动能是标量，是优米量4单位：焦（J）动能动能定理门.合外力时的劝舒娜动能的雌2. W = E -E223.解题步骤：动能定叫确定研究对象及运动过程受力分析，并确定各个力所做的功明确初、末状位的动列方程求解，对结果进行必要的讨论说明【目标检测】典型例题讲解（1）、课堂练习题例4质量m=50kg的物体,

15、原来的速度vi=2m / s,受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m,物体的末动能是多大？例5质量是2g的子弹，以300m / s的速度水平射入厚度是5cm的木 犀 X 板，射穿后的速度是100m/s.子弹在射穿木板的过程中所受的 |。 平均阻力是多大。超（2）课后检测题（达标巩固练习，要求A类学生做完10题，B类自主选做6题）1 .关于速度与动能，下列说法中正确的是（）A.一个物体速度越大时，动能越大8 .速度相等的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等C.动能相等的物体，如果质量相等那么它们的速度也相同D.动能越大的物体，速度也越大9 .对于做匀速圆周运动的物体，下

16、面说法中正确的是（）A.速度在改变，动能也在改变B.速度改变，动能不变C.速度不变，动能改变D.动能、速度都不变10 力在一个过程中对物体所做的功等于。这个结论叫做, 可用公式表述为W=,其中Eki表示, Ek2表示, W表示 o如果物体受到几个力的作用，则动能定理中的W表示 O11 车作匀加速运动，速度从零增加到V的过程中发动机做功WI,从V增加到2V的 过程中发动机做功W2,设牵引力和阻力恒定，则有 （）A. W2=2W1 B. W2=3WI C. W2=4W1 D.仅能判断 W2W15 .用100N的力将0.5千克足球以8m/s的初速度沿水平踢出20米，则人对球做功为（）。A. 200J

17、B. 16J C. 2000JD.无法确定6 .质量不等，但具有相同初动能的两个物体，在摩擦系数相同的水平地面上滑行，直 到停止，则（）A.质量大的物体滑行的距离大B.质量小的物体滑行的距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多7 .速度为v的子弹，恰可穿透一块固定着的木板，如果子弹的速度为2 v,子弹穿透 木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板：（）A. 1 块；B. 2 块；C. 3 块；D. 4 块。8 . 一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v 0分别把三个质量相同的球竖直上 抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球抛出时的动能（）A、上抛球最大 B、下抛球

18、最大 C、平抛球最大D、三球一样大9 .在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯 定（）A、水平拉力相等B、两物块质量相等C、两物块速度变化相等D、水平拉力对两物块做功相等.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 人- 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V6m/s,则在下滑过程中克服阻力所做的功是多少？【探究拓展】1、阅读课外拓展资料在几个力同时作用下做功跟动能改变的关系和运用功能定理解题的一般步骤、方法2、教材第125页练习三（2）、（4）、（7）题课堂小结：这节课主要引导学生如何用牛顿运动定律和运动学公式推导出动

19、能公式和动 能定理表达式，要求学生温故知新，把前后知识联系起来。从而能用动能公式和动能定理表 达式来解决力学题目。特别是要掌握运用动能定理解题的一般步骤、方法。体会用动能定理 处理问题的优越性，理解功和能的深层关系。注意这些：1.对动能概念和计算公式再次重 更强调。2.对动能定理的表述、理解、应用中采取的思维方法，以及问题类型做必要总结。 3.通过动能定理.，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解【课堂评价】这节课我采用的评价方式有以下儿种：（1）课前设有预习自测部分，并有课前检查，对学生掌握以前知识和自主学习情 况有个先前评价，从而调控和改进教学行为。（2）在教学过程中

20、，通过学生对创设理想物理模型的讨论、演绎推理，自主和合作探 究、回答，对学生进行直观性评价，激发学生探索科学定理的兴趣。（3）在学生完成比较牛二及运动学公式解题和动能定理解题过程中，对学生进行动态 评价，找出最优解题办法，鼓励学生转变学习方式，养成良好的学习习惯。（4）通过练习考察学生对知识的掌握情况，进行课堂终端量化评价。（5）通过解题步骤和用动能定理解题方法总结，对知识与技能、过程与方法、情感态 度与价值观目标综合评价，促进学生全面发展。【质疑反思和总结】1、动能定理实际上是对一个质点的功能关系，是这一章的重点。为了使学生印象深刻, 我注重引导学生推导这一定理。特别强调掌握运用动能定理解题

21、的一般步骤、方法，。体会 用动能定理处理问题的优越性。这对培养学生用动能定理解题能力是有好处。2、一节课不可能对动能定理的应用讲解的非常全面、深刻，但我着重强调了公式中各 物理量的正确含义，因为动能定理实质上就是能的转化和守恒定律的种表达形式，掌握好 动能定理，以后才能顺利地深入研究动能关系、机械能守恒定律及能的转化和守恒定律.如 果一开始就概念不清，很可能影响以后知识的学习.3、我们学生基础不算很好，所以我引导得出动能公式和动能定理是分开的，另外学生 对于直接代公式算出的题目容易做（比如课前预习第1、2题），而运用动能定理求解的扩展 题就比较难求出来（比如课前预习4和课堂练习题【例题5】、课后检测题第8题），所 以在课堂上做的这些题太难，着重给A类同学完成。另外别的题目我尽量选基础题，以便 让每个同学都参与课堂。所以在课后我改了 些各个层次的题目供不同学生进行自由选用， 以符合有效课堂教学之“2/3”模式。4、这节课有老师指导、点击重难点，也有学生自主预习检测、合作探究、学以致用来 解题，师生注重交流，课堂氛围浓。