動能和動能定理

1、動能和動能定理說課稿 教學(xué)目標(biāo)說明 1、知道動能的符號，單位，表達(dá)式，能用表達(dá)式計算動能。 2、能從牛頓第二定律及運動學(xué)公式得出動能定理，理解動能定理的物理意義。 3、領(lǐng)會其優(yōu)越性，理解做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，會簡單應(yīng)用動能定理。 4、知道動能定理也可用于變力做功與曲線運動的情景，能用動能定理計算變力做功問題。 二學(xué)情分析 (1 )學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到做功必然引起對應(yīng)能量發(fā)生變化。 (2 )學(xué)生已經(jīng)知道物體由于運動而具有的能叫做動能。 (3 )學(xué)生已經(jīng)知道用牛頓第二定律和運動學(xué)公式可以把力學(xué)量與運動聯(lián)系到一起。 三新課引入 1兩種引入方案(針對基礎(chǔ)不同的學(xué)生) 引入本節(jié)課，利用學(xué)生已經(jīng)積累的知

2、識和經(jīng)驗可在總結(jié)實驗探索結(jié)果的基礎(chǔ)上，針對基 礎(chǔ)不同的同學(xué)采用不同的引入方法，進(jìn)行動能定理的論證。 簡單指出，理論推導(dǎo)與實驗探究都是認(rèn)識物理規(guī)律的一般方法，牛二定律：力使物體 產(chǎn)生加速度，使物體速度發(fā)生改變， 因此我們可以用牛二定律及運動學(xué)公式來研究做功與物 體速度變化間的關(guān)系。 對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，我們可以直接提出問題：能否從理論上研究做功與物體速度變 化之間的關(guān)系呢？ 一一引導(dǎo)學(xué)生討論，明確牛二“力 一一加速度一一速度”變化。因此可以 用牛二定律及運動學(xué)公式研究做功與物體速度變化間的關(guān)系。 2、教材關(guān)于動能表達(dá)式的給出 不是簡單的直接給出動能的表達(dá)式，而是由理論推導(dǎo)之后，進(jìn)一步推理分析后再

3、定義物 體動能的。這種處理方式與前面的重力勢能、彈性勢能的得出是一脈相承的，在這里學(xué)生接 受起來不會有太大的障礙。 總結(jié)：這樣引入的好處是：從牛二定律及運動學(xué)公式推導(dǎo)動能定理的過程中蘊涵著豐 富而深刻的物理內(nèi)容，能幫助學(xué)生很好的理解牛二定律與動能定理的聯(lián)系、區(qū)別，準(zhǔn)確把握 動能定理的內(nèi)容以及如何靈活應(yīng)用。 四.教材、教法分析 1動能定理的推導(dǎo)(兩種方案根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)選擇) (1) 給出情景：恒力 F、L、m、vi、v2。 (2) 提出問題：F做功與速度變化間有什么關(guān)系呢？ (3) 學(xué)生推理：得出動能定理。 (4) 揭示意義：我們已經(jīng)知道功與能量變化是緊密聯(lián)系的，重力做功與物體重力勢 能變化有一定

4、聯(lián)系，彈力做功與彈性勢能變化有一定聯(lián)系。因此(3)中是力F 1 2 做功與一mv2變化關(guān)系，換言之就是力對物體做的功與物體動能變化的關(guān)系式。 2 1 2 1 2 (5) 定義動能：由于W等于一 mv的變化量，可見一 mv是個有特殊意義的物理量， 2 2 我們將它定義為動能。 之后，向?qū)W生提出幾個問題： 動能是狀態(tài)量還是過程量？ 是矢量還是標(biāo)量？ 單位是什么？ 從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比分析 說明：（4）（ 5）無先后次序，它們是交織在一起的，在揭示意義的過程中定義了動能，定義 了動能之后，對物體做功與物體動能變化的關(guān)系式的意義會有更深入的認(rèn)識。 對于基礎(chǔ)比較好的學(xué)生可以才用師生互動的方式，由教師啟發(fā)

5、，引導(dǎo)，而主要有學(xué)生自 己獨立推導(dǎo)和分析整個過程。（根據(jù)學(xué)生情況設(shè)置的物理情景可以稍微復(fù)雜一些，比如 使力F與運動方向夾角為 二） 2、對于動能定理的推廣，擴(kuò)展 盡管以上是由恒力推導(dǎo)出的， 但動能定理可以推廣到多力做功及變力做功的情形中而不 構(gòu)成教學(xué)難點。 因為學(xué)生在前幾節(jié)學(xué)習(xí)中，對功和能的標(biāo)量特點已有了充分的認(rèn)識， 對標(biāo)量的運算也并 不陌生。 我們只用抓住功的標(biāo)量特點，由實例分析的方法自然地過渡到多力做功、變力做功及曲 線運動的做功問題中去。 從而使學(xué)生理解動能定理的物理意義，：“合力在一個過程中所做的功等于物體在這個過 程中動能的變化”，或“各力做功的代數(shù)和等于物體動能的變化。” 3、關(guān)于

6、例題的教學(xué) 在分析教科書上的兩個例題時，我們可以采用以下步驟展開： （1）先讓學(xué)生用牛二定律及運動學(xué)公式求解 （2）再讓學(xué)生用動能定理求解 （3 ）教師講評（對解題情況進(jìn)行講解） 講評重點：規(guī)范化解題（幫助學(xué)生形成正確的解題思路，學(xué)會從物理規(guī)律本身的特點出發(fā)考 慮問題。） 努力強(qiáng)化一下內(nèi)容： *認(rèn)真審題，弄清題意。 *受力分析，運動分析，展示清楚物理情景，畫運動示意圖。 *分析已知條件，明確所求量。 *選用合適的物理規(guī)律列方程。 *代入數(shù)據(jù)計算。 及時進(jìn)行反思總結(jié)，逐漸形成分析解決問題的能力。 （4）對比 讓學(xué)生體會到動能定理的優(yōu)點，明確在不涉及時間因素或不要求具體細(xì)節(jié)時，動能定理 更快捷，方

7、便。 4、補(bǔ)充例題的必要性 關(guān)鍵說明動能定理還能解釋用牛頓運動定律與運動學(xué)公式不能解決的問題。 教科書上兩個例子只說明了動能定理解題的優(yōu)越性，而書中不要求用功的定義式來求變 力做功，盡管在“探究彈性勢能的表達(dá)式”中出現(xiàn)了變力做功，在“重力勢能”中涉及曲線 運動中力做功問題，但變力做功及曲線運動中力的做功問題學(xué)生還是無法駕馭，因此補(bǔ)充例 題進(jìn)行拓展是必要的。 5、啟發(fā)式教學(xué)過程中要解決好以下三個問題 （1） 合力做功（強(qiáng)化“各個力做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對這個物體做的功”，讓學(xué) 生明白這兩種計算方法是等效的。涉及到變力做功的問題時，往往采用各個力做功代數(shù)和的 求解方法。） （2）動能的變化

8、（讓學(xué)生回顧“速度的變化”這個變化是末狀態(tài)減去初狀態(tài)，而不是大的 減小的，動能的變換量是正值，動能增加，反之，動能減小。） （3）變力做功與曲線運動情景（如果變力或物體做曲線運動時，教師要適時滲透“化曲為 直”“以恒代變”等辯證思想，使學(xué)生體會可以把力對物體做功的過程中的路徑分割成許多 小段，認(rèn)為物體在每小段的運動過程中都受到恒力的作用，并把每小段軌跡都當(dāng)做直線，整 個過程中，力對物體所做的功，就等于各個段中該力所做功的代數(shù)和。） 五.問題與練習(xí)的應(yīng)用 內(nèi)容分析： 本節(jié)的幾個練習(xí)題， 看似情景各異，題目中的所求量迥然不同，但除了第1題外，都是 圍繞動能定理展開的， 這些題目構(gòu)成了一組思維方法的集成題，使學(xué)生在分析處理這些問題 時，能把握動能定理的本質(zhì)，達(dá)到開闊視野，提高分析問題和處理問題的能力的目的。 第1題，主要為了鞏固動能的概念， 也為了幫助學(xué)生養(yǎng)成用比例法求解物理問題的思維 習(xí)慣。 第2題，屬于運用動能定理處理問題的基本題型。 第3題，屬于變力做功問題，它可以使學(xué)生認(rèn)識到有些問題可以用“化變?yōu)楹恪钡牟呗?進(jìn)行分析求解。 第4題的求解過程，可以使學(xué)生體會到， 在沒有設(shè)計時間因素， 也不需要求加速度的問 題中，運用動能定理的優(yōu)越性。 第5題，既涉及到變力做功，也是一個多過程問題，由于功是標(biāo)量，禾U用動能定