動(dòng)能和動(dòng)能定理

1、動(dòng)能和動(dòng)能定理一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)和技能：理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算；理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程；知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。2. 過程和方法：體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論探索相結(jié)合的探究過程。培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造性思維。3. 情感、態(tài)度和價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對物理問題進(jìn)行理論探究的興趣。激發(fā)學(xué)生用不同方法處理同一問題的興趣，會(huì)選擇用 最優(yōu)的方法處理問題。二、設(shè)計(jì)思路動(dòng)能定理是力學(xué)中一條重要規(guī)律，它反映了外力對物體 所做的總功跟物體動(dòng)能改變的關(guān)系，動(dòng)能定理貫穿在本章以 后的內(nèi)容中，是本章的教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)習(xí)掌握它，對解決力學(xué) 問題，尤其是變力做功，時(shí)間未知情況下

2、的問題有很大的方 便。本課一的過程為：學(xué)生通過回憶初中所學(xué)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)引起思考學(xué)生討論，設(shè)計(jì)情景，進(jìn)行理論探討和論證，找出動(dòng)能 的表達(dá)式。通過對前面探討過程的深入思考，得出動(dòng)能定理通過具體實(shí)例，深化對的理解，突出動(dòng)能定理的優(yōu)越性由于本節(jié)內(nèi)容較多又很重要，建議安排一節(jié)習(xí)題課，以 達(dá)到良好的效果。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1. 重點(diǎn)：動(dòng)能概念的理解；動(dòng)能定理及其應(yīng)用。2. 難點(diǎn)：對動(dòng)能定理的理解。四、教學(xué)資源斜面、質(zhì)量不同的滑塊、木塊等五、_教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)點(diǎn)評(píng)一、引入新課【板書】一、動(dòng)能提問：在初中我們學(xué)過動(dòng)能 的初步知識(shí)，那么什么是物體的動(dòng)能？【板書】1、定義： 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。提問：

3、物體的動(dòng)能大小 和哪些因素有關(guān)呢？你有什么方法可以證明？引導(dǎo)學(xué)生重復(fù)初中所做得滑塊撞擊木塊的實(shí)驗(yàn)。歸納：物體能夠?qū)ν庾龉Φ谋绢I(lǐng)越大，物體的能量就越 大，實(shí)驗(yàn)中滑塊的質(zhì)量和速度越大，對外做功的本領(lǐng)越大, 說明動(dòng)能和物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。提問：那么，到底如何定量的來表示動(dòng)能呢？過渡：上 一節(jié)課我們研究了做功和物體速度變化的關(guān)系，兩者之間有 什么關(guān)系？提問：那么比例系數(shù)為多少呢？如何去確定呢？設(shè)計(jì)情景：如圖所示，某物體的質(zhì)量為m,在與運(yùn)動(dòng)方 向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移1,速度由vl增加到 v2o求做功和速度變化的關(guān)系？選擇學(xué)生的答案，投影學(xué)生的解答過程，歸納，總結(jié)。根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)運(yùn)動(dòng)

4、學(xué)公式：外力F做功：由得：思考：外力做功引起了什么量 的變化？歸納：外力F所做的功等于“”這個(gè)物理量的變化，所 以在物理學(xué)中就用“”這個(gè)量表示物體的動(dòng)能。二、新課教學(xué)【板書】2、公式：提問：動(dòng)能的大小由 什么決定？它是標(biāo)量還是矢量？【板書】3、說明：動(dòng)能是標(biāo)量，且總為正值，由物 體的速率和質(zhì)量決定，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)；提問：動(dòng)能的單位？【板書】動(dòng)能的單位：焦（j）1 j=lN m=lkg m2/s2提問：二戰(zhàn)時(shí)一位飛行員用手抓 住了一顆飛行的子彈，這說明了什么？【板書】動(dòng)能具有 相對性。講解：有了動(dòng)能的公式，前面的方程就可以寫成： 提問：上式的物理意義是什么？如果物體受到幾個(gè)力共 同作功，上式是否

5、還成立呢？講解：上式具有普遍意義，是 力學(xué)中的一條重要規(guī)律?！景鍟慷?、動(dòng)能定理1、表述：合 外力對物體做的功，等于物體動(dòng)能的變化。2、公式：提問：剛才的推導(dǎo)是在物體受恒力作用，并且做直線運(yùn) 動(dòng)的情況下得出的。如果物體受到變力作用或物體做曲線運(yùn) 動(dòng)時(shí)，定理是否正確呢？【板書】3、動(dòng)能定理適用于變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)的情 況。引導(dǎo)學(xué)生看課本例題1。確定研究對象：飛機(jī)分析研究過程：飛機(jī)滑跑過程分析受力：重力、支持力、牽引力和阻力分析做功情況：牽引力和阻力做功分析動(dòng)能變化：初動(dòng)能末動(dòng)能根據(jù)動(dòng)能定理列出方程，求解。思考：如果用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是否可以求解? 引導(dǎo)比較兩種解法。引導(dǎo)學(xué)生看課本例題2o

6、提問：通過兩個(gè)例題，你是否 可以歸納出應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟？【板書】三、應(yīng)用動(dòng) 能定理解題的步驟1、確定研究對象2、確定研究過程3、分析物體的受力和各力的做功情況4、確定初末狀態(tài)的動(dòng)能5、應(yīng)用動(dòng)能定理列方程求解6、檢驗(yàn)三、學(xué)生練習(xí)：1、物體的速度增大為原來的n倍，動(dòng) 能增大為多少倍？動(dòng)能增加了多少倍？速度變?yōu)樵瓉淼?，?dòng) 能變?yōu)槎嗌?？?dòng)能變化了多少？質(zhì)量增加為原來的n倍，動(dòng) 能增大為多少倍？動(dòng)能增加了多少倍？（強(qiáng)化動(dòng)能和速度及質(zhì)量的關(guān)系，辨析動(dòng)能和動(dòng)能變化 的區(qū)別。）2、子彈以水平速度v射入固定木板深s處，假設(shè) 子彈在木板中受的阻力是恒定的，那么子彈以水平射入木板 中，射入的深度是多少？子彈以

7、的初動(dòng)能射入木板中，射入 的深度又是多少？（強(qiáng)化應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路和方法）四、作業(yè)：問題與練習(xí)第2、3、4、5題學(xué)生回答：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。學(xué)生回答：物體的質(zhì)量和速度越大，它的動(dòng)能就越大。 學(xué)生上臺(tái)演示滑塊從斜面上滑下：同一滑塊，高度越高, 滑塊把木塊推得越遠(yuǎn)；同一高度，質(zhì)量越大，滑塊把木塊推 得越遠(yuǎn)。學(xué)生回答：力對初速度為零的物體所做的功與物體速度 的二次方成正比。學(xué)生討論：找出做功和速度平方變化的定 量關(guān)系。學(xué)生討論，求解。學(xué)生討論找出“”這個(gè)特定意義的物理量。學(xué)生回答：動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速率決定。學(xué)生 討論：動(dòng)能是標(biāo)量。學(xué)生回答：動(dòng)能的單位和功的單位相同。學(xué)生

8、討論：子 彈相對飛行員的速度很小，相對動(dòng)能也就很小。學(xué)生回答: 做功等于物體動(dòng)能的變化。學(xué)生討論：可以成立，此時(shí)的w 應(yīng)為合外力對物體做的總功。學(xué)生討論：采用微元法，將物體的運(yùn)動(dòng)分解成許多小段, 在每一小段上物體受到恒力且做勻速運(yùn)動(dòng)，可以得到同樣的 結(jié)論。學(xué)生看書，歸納解題過程。學(xué)生練習(xí)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解學(xué)生回答: 動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，應(yīng)用比較 方便。學(xué)生討論歸納。練一練，做一做，想一想開門見山，直接點(diǎn)題。在初中所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上深入探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興 趣。學(xué)生直接參與探究過程，增加感性認(rèn)識(shí)。深化對前一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的理解，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。讓學(xué)生感受理論探究的過程，在學(xué)生求解的過程中要適 度巡視，加以指導(dǎo)。應(yīng)用學(xué)生的解答過程，肯定學(xué)生的探究過程。讓學(xué)生體 會(huì)探究的樂趣和喜悅。在探究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維能力。通過問題和實(shí)際事例，增加學(xué)生對知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)和橫 向聯(lián)系，突破教學(xué)難點(diǎn)。緊緊扣住探究過程，再次提岀問題，激發(fā)學(xué)生的研究興 趣和學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。通過學(xué)生的思考，和以前所學(xué)的思維方法有機(jī)結(jié)合，突 破難點(diǎn)。學(xué)習(xí)用理論指導(dǎo)實(shí)踐的方法，培養(yǎng)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 通過比較，激發(fā)