《動(dòng)能和動(dòng)能定理》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、課題】 動(dòng)能和動(dòng)能定理（ 1 課時(shí)）教學(xué)容分析】1. 課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)的要求： 理解動(dòng)能的定義和應(yīng)用動(dòng)能定理解決問題。2. 教材的地位和作用： 本節(jié)容是在上一節(jié)探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步 學(xué)習(xí)功與能量轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系。本節(jié)課是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書物理必 2（人民教育出版）第 7 章第 7 節(jié) 本節(jié)教材目的在于理解動(dòng)能定理的精髓，是進(jìn)一步理解功能關(guān)系的重要支撐。3教材的編寫思路：在上節(jié)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再以一個(gè)實(shí)例引入主題，進(jìn)而推導(dǎo)動(dòng)能的表達(dá)式與動(dòng)能定理，然 后通過實(shí)例進(jìn)一步加深對(duì)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用。4. 教材的特點(diǎn)：第一，要求學(xué)生熟悉對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)；第二，注重對(duì)動(dòng)能定理的理解

2、；第三，要求學(xué)生對(duì)研究對(duì)象與過程的選取，分析能力；第四，注重運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)應(yīng)用和動(dòng)能定理應(yīng)用的區(qū)別。5教材處理： 動(dòng)能定理是高中物理考綱要求的主干知識(shí)，對(duì)后面機(jī)械能守恒定律和能量 守恒定律有重要的啟示和鋪墊作用，在上節(jié)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出決定動(dòng)能的相關(guān)因素，質(zhì)量 與速度。再用熟悉的物理情景進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)（測(cè)量重力加速度時(shí)做過的實(shí)驗(yàn)）探究功與動(dòng)能 的定量關(guān)系（推理、演繹歸納），最后鞏固動(dòng)能定理?！窘虒W(xué)對(duì)象分析】1. 學(xué)生的興趣： 高一學(xué)生經(jīng)過必修 1 的物理學(xué)習(xí)，特別是對(duì)牛頓三大定律和萬有引力定 律的學(xué)習(xí)，對(duì)物理規(guī)律解釋自然現(xiàn)象表示了深深地嘆服，有較強(qiáng)的求知欲和探索精神2. 學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)： 上節(jié)課通過

3、實(shí)驗(yàn)明確了做功與速度變化的關(guān)系；對(duì)功與能的關(guān)系有 初步的理解，如重力做功會(huì)改變物體的重力勢(shì)能，彈力做功會(huì)改變物體的彈性勢(shì)能等。3. 學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)： 高中生的認(rèn)識(shí)規(guī)律是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，從定性到定量。學(xué)生 自己推理、歸納教學(xué)容，進(jìn)行情景分析、創(chuàng)新能力有待訓(xùn)練加強(qiáng)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能（1）理解動(dòng)能的概念；（2）知道動(dòng)能定理物理意義，知道動(dòng)能定理的適用圍；（3）理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算，解決問題。2.過程與方法（1）通過參與整個(gè)探究過程，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和艱辛歷程。（2）探究和驗(yàn)證過程中掌握觀察、總結(jié)、熟練使用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題（3）熟悉推理、總結(jié)歸納的方法3

4、. 情感態(tài)度與價(jià)值觀滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法， 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待科學(xué)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度， 通過動(dòng)能表達(dá) 式和動(dòng)能定理的推導(dǎo)演繹、理解應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的興趣、好奇心與求知欲，以及 敢于進(jìn)取的精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.動(dòng)能的概念 .2.動(dòng)能定理及其應(yīng)用 .教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用?！窘虒W(xué)策略設(shè)計(jì)】本節(jié)課在教學(xué)的指導(dǎo)思想上，以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)互動(dòng)的師生關(guān)系，課程進(jìn)行中滲透科 學(xué)探究的思想，貼近生活實(shí)際，使學(xué)生探究自然規(guī)律的同時(shí)獲得學(xué)習(xí)物理的樂趣，激發(fā)學(xué)生 探究科學(xué)的熱情。在教學(xué)方法和手段上，綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)演示、講授、討論演繹推導(dǎo)等多種方法，注重教學(xué) 過程的科學(xué)探究的質(zhì)量，重在理解，使學(xué)生在課

5、程的學(xué)習(xí)中提高科學(xué)探究的能力。同時(shí)輔以 多媒體課件演示，使一些無法觀察，表現(xiàn)的物理情景得以直觀呈現(xiàn)，加深感性認(rèn)識(shí)和理性理 解。在學(xué)法指導(dǎo)上，讓學(xué)生多進(jìn)行觀察思考、利用數(shù)學(xué)知識(shí)演繹推導(dǎo)，分析概括，從而得出 結(jié)論；使學(xué)生在獲取知識(shí)過程中，領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究的態(tài)度。 【教學(xué)用具】多媒體課件、鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、墨粉片、紙帶、重物 ,毫米刻度尺。教學(xué)流程圖】學(xué)生小結(jié) /結(jié)束【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】教學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)活動(dòng)時(shí)間教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖容教師學(xué)生播放視頻導(dǎo)入新 課0（播放視頻）提問：結(jié)合所學(xué)的物理知 識(shí)，你能得出哪些物理觀 點(diǎn)？觀察思考并回答： 做功可以改變物 體的速度，也就是 改變物體的動(dòng)

6、能。激發(fā)認(rèn)知需 要激發(fā)學(xué)習(xí) 興趣新課 教學(xué)03我們今天先推導(dǎo)動(dòng)能的表 達(dá)式，再來探究做功和動(dòng)能 變化的定量關(guān)系引入課題003提問：上節(jié)實(shí)驗(yàn)課我們推 出：做功和物體速度變化的2關(guān)系：W V ,則動(dòng)能很 可能包含V2這個(gè)因子?？梢?設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來推導(dǎo)嗎？思考并回答：通過 實(shí)驗(yàn)測(cè)量功的數(shù) 值，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理來尋找兩者之 間的關(guān)系。提出疑問激發(fā)學(xué)習(xí)興趣05提問：你們有哪些具體的實(shí) 驗(yàn)方案嗎？請(qǐng)大豕分組討 論小組討論，畫出實(shí) 驗(yàn)草圖引導(dǎo)提出實(shí)驗(yàn)方案06（請(qǐng)冋學(xué)甲上講臺(tái)來展示 小組的設(shè)計(jì)方案，并解釋設(shè) 計(jì)原理）同學(xué)甲通過實(shí)物 投影展示草圖并 講解：利用重物做 自由落體運(yùn)動(dòng)，通 過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè) 量重物下落

7、的咼 度計(jì)算重力做的 功。其余同學(xué)參與 討論。讓學(xué)生參與 課堂教學(xué)，培 養(yǎng)學(xué)生的邏 輯思維能力 和口頭表達(dá) 能力08提冋：此方案可仃嗎？思考并回答：這個(gè) 方案我們用來進(jìn) 行過測(cè)量重力加 速度，在這里也可 以用來測(cè)量重力 的功。采用熟悉的 物理情景，進(jìn) 行再挖掘，有 利于理解后 面的推導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)09進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，并投影所打 出的紙帶，測(cè)量，標(biāo)記觀察思考計(jì)算12回答：重力做功與重物動(dòng)能的增量 基本相等。動(dòng)能表達(dá)式IZI2EK _mv2推導(dǎo)13講解：很好。在誤差允許的 圍里，它們相等。計(jì)算證明：WG mgl，2v2 v2 2gl I v2 V閱讀課本，筆記： 動(dòng)能表達(dá)式：匚12EK mv 22鍛煉學(xué)

8、生的 邏輯思維、數(shù) 學(xué)推導(dǎo)能力， 加深對(duì)功能 關(guān)系的理解V 2 V1 厶 m II2g2 2淚mg（v2 v1 ）得WG2gHn1212即 WG mv2- mv12 21 2所以一mv就是我們尋找2的動(dòng)能表達(dá)式，請(qǐng)大家閱讀課本（講解）例題115（投影）例題1：雙人花樣 溜冰時(shí)，男選手質(zhì)量 60Kg, 速度是5ms，女選手質(zhì)量是 40kg,速度是 8ms.問：誰(shuí) 具有的動(dòng)能大？回答1:當(dāng)然是男 選手動(dòng)能大，因?yàn)?他質(zhì)量大很多?；卮?2 :由1 2EK - mv 計(jì)通過對(duì)比，找 出平時(shí)學(xué)生 做題易犯犯 的錯(cuò)誤，加深 認(rèn)識(shí)，從而使 物理規(guī)律更 深入人心Jf2算得，男選手動(dòng)能 為750J ,女選手動(dòng)能

9、為1280J ,女選手的動(dòng)能大于男選手的動(dòng)能18點(diǎn)評(píng)：我們做題時(shí)一疋不能 想當(dāng)然，這樣很容易出錯(cuò)， 一定要按我們的物理規(guī)律、 公式為根據(jù)，分析問題要做 到全面考慮。思考引起注意 加深理解動(dòng)能定理19在得到動(dòng)能的表達(dá)式后，1 2 1 2WG mv2 mv1 可以2 2寫成 W Ek2 EKI 或XAZ1212rMW mv2 mw 可以2 2看出：力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這做筆記個(gè)過程中動(dòng)能的變化，這就 是動(dòng)能定理。20:提問：如果物體受到幾個(gè)力思考回答：W是指的作用，動(dòng)能定理中的W表 示什么意義合外力所做的功動(dòng)能定理的適用21提問：動(dòng)能定理是物體受恒思考并解答：動(dòng)能提出疑問圍力且

10、做直線運(yùn)動(dòng)的情況下定理同樣適用。動(dòng)激發(fā)學(xué)習(xí)興推出的。動(dòng)能定理是否可以能疋理表達(dá)式中趣應(yīng)用于變力做功或曲線運(yùn)的W只有初動(dòng)能動(dòng)的情況？該怎樣理解？和末動(dòng)能有關(guān)，與 中間的運(yùn)動(dòng)過程 無關(guān)。例題223（投影）例題2：質(zhì)里為m思考計(jì)算選題為了加的小球從離沙池高H處由靜同學(xué)乙解答（黑板深對(duì)動(dòng)能定止落下，不計(jì)空氣阻力，落書寫）理各量的理在沙池上又深入沙池后停解：小球下落全過解，特別是對(duì)止，如圖所示，求小球在程，由動(dòng)能定理運(yùn)動(dòng)過程的沙池中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受平均阻WEK2EKI選取與初末力多大？狀態(tài)的認(rèn)識(shí)請(qǐng)同學(xué)乙上黑板解答有：Mg（H+h）-fh=O 解得在沙池中所 受平均阻力大小上HhTmgh動(dòng)能定理的特點(diǎn)28點(diǎn)評(píng)：

11、動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng) 過程中的加速度和時(shí)間， 用 它來處理問題要比牛頓定 律方便。用動(dòng)能定理解題， 必須明確初、末動(dòng)能，要分 析受力及外力做的總功。做筆記例題3鞏固練30（投影）例題3:如圖一個(gè)分析討論，思考并鞏固知識(shí)習(xí)質(zhì)里為M的小球，用長(zhǎng)為 L 的輕繩懸于 O點(diǎn),小球在水 平拉力F作用下，從平衡位 置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q解題，冋時(shí)抽查學(xué) 生的討論結(jié)果。校對(duì)答案：WF mgL（1 co：S )0點(diǎn)，此時(shí)懸線與豎直方向夾 角為,則拉力F所做的功 是多少？WF mgL(1 Com )【總結(jié)規(guī)律】35點(diǎn)評(píng)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作受力 分析，判定各力做功情況（特別是便利還是恒力做 功）及初、末速度是解答這 類題

12、型的關(guān)鍵。請(qǐng)嚴(yán)格遵從 動(dòng)能定理的運(yùn)用步驟（投 影）:確定研究對(duì)象及所 研究的物理過程 分析物體的受力情況，明 確各個(gè)力是否做功，做正功 還是負(fù)功，進(jìn)而明確合外力 的功 確定始、末狀態(tài)的動(dòng)能（未知里用付號(hào)表示） 根據(jù)動(dòng)能定理列方程解 題、分析結(jié)果聽講、思考、記憶從直線過渡 到曲線，從恒 力過渡到變 力，通過解 題，體會(huì)動(dòng)能 定理的適用 圍，解題步 驟。動(dòng)能和動(dòng)能定理 物理意義，特點(diǎn)， 解題步驟、適用 圍小結(jié)38小結(jié)：（投影講解）1. 探究推導(dǎo)動(dòng)能的表達(dá)式匚12式：EK - mv22. 動(dòng)能定理1 2 1 2W 一 mv2- mv1 物理2 2意義和應(yīng)用動(dòng)能定理解題 的步驟。3. 動(dòng)能定理的適用圍

13、： 即適 用于恒力做功，也適用于變 力做功，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線做功。4. 動(dòng)能定理的特點(diǎn)是不必 追究全過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和 狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，對(duì)于求解 變力做功，曲線運(yùn)動(dòng)中的 功，以及復(fù)雜過程中的功能 轉(zhuǎn)化，動(dòng)能定理都提供了方 便?；仡櫹嚓P(guān)容總結(jié)回顧知 識(shí)，加深理解布置作業(yè)40布置作業(yè)【板書設(shè)計(jì)】動(dòng)能和動(dòng)龍J I.動(dòng)能是標(biāo)屋、挨態(tài)雖r .: 由于運(yùn)動(dòng)而員育的4.f5 : ft ( T)2公式f 1 力蒞一F過程中剤物體所做的功等于厠諱戰(zhàn)能的變化動(dòng)能定理 確定研究肘象最斷硏究的理過程 分析力情況蹦確各金力是答做功,：古搟題步驟J做止功述是負(fù)功進(jìn)而呦確合卄力的媯 確定如、末狀態(tài)的甜能理廬I

14、J程解題、令析牯【學(xué)案設(shè)計(jì)】物體而具有的能叫動(dòng)能，物體的動(dòng)能跟物體的 和有關(guān)系。一、動(dòng)能1、 定義式：,文字表達(dá)：動(dòng)能等于物體 與物體的二次方的乘積的 。2、 單位：;3、 說明：動(dòng)能是狀態(tài)量，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，在動(dòng)能的表達(dá)式中，V應(yīng)為對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度;動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能與功一樣，只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。而且動(dòng)能的數(shù)值始終大于零，不可能取 負(fù)值；二、動(dòng)能定理1、容：2、表達(dá)式：公式中W表示的功，如果物體受到幾個(gè)力的共同作用，W表示各個(gè)力做功的 ; EK2表示物體的動(dòng)能；EK1表示物體的動(dòng)能。3、說明：動(dòng)能定理揭示了物體的動(dòng)能變化與外力功的關(guān)系，當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí)，末動(dòng)能大于初動(dòng)能，動(dòng)

15、能增加；當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能小于初動(dòng)能，動(dòng)能減少；當(dāng)合外力的功等于零時(shí)，初、 末狀態(tài)的動(dòng)能相等。 動(dòng)能定理中的功應(yīng)包括一切外力的功，而且在某一過程中，各力的功可以是同時(shí)的，也可以是不 同階段的。 動(dòng)能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。 在中學(xué)階段，動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它反映功這個(gè)過程量和動(dòng)能這個(gè)狀態(tài)量之間的關(guān)系，動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。給出了力對(duì)空間累積的結(jié)果。 動(dòng)能定理是標(biāo)量式，式中的功和動(dòng)能必須是相對(duì)于同一慣性參考系的。鞏固練習(xí)1 如圖1所示，一木塊放在光滑水平面上，一子彈水平射入木塊中，射入深度為d平均阻力

16、為f 設(shè)木塊離原點(diǎn)S遠(yuǎn)時(shí)開始勻速前進(jìn)，下列判斷正確的是A功fs量度子彈損失的動(dòng)能B. f (S + d)量度子彈損失的動(dòng)能C. fd量度子彈損失的動(dòng)能D fd量度子彈、木塊系統(tǒng)總機(jī)械能的損失2 一質(zhì)量為2千克的滑塊，以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)?，方向水平向右。在這段時(shí)間里水平力做的功為：A. 0B.C.D.3.用IOON的力將0.5千克靜止的足球以8ms的初速度沿水平方向踢出20米，則人對(duì)球做功為( )A. 200JB. 16JC. 2000JD.無法確定4. 靜止在光滑水平面上的物體，在水平力F的作用下產(chǎn)生位移

17、S而獲得速度V ,若水平面不光滑，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力為F (n是大于1的常數(shù))，仍要使物體由靜止出發(fā)通過位移S而獲得速度V,則n水平力為A.B .C . nF D . (n 1)Fnn5.質(zhì)量為O. 5kg的物體，自由下落 2s,重力做功為, 2 S末物體的動(dòng)能為(g取1Oms2)6一顆子彈速度為 V時(shí)，剛好打穿一塊鋼板，那么速度為2v時(shí)，可打穿 塊同樣的鋼板，要打穿 n塊同樣的鋼板，子彈速度應(yīng)為 。7、如圖所示，物體沿一曲面從A點(diǎn)無初速度滑下，滑至曲面最低點(diǎn)B時(shí),下滑的高度為5m.若物體的質(zhì)量為1 kg ,到B點(diǎn)的速度為6ms,則在下滑過程中客服阻力所做的功是多少？【教學(xué)反思】通過上節(jié)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們會(huì)得出以下共識(shí)：通過實(shí)驗(yàn)得出做功與物體速度的關(guān)系W V2,從而初步理解了做功可以改變物理的動(dòng)能，高中生的認(rèn)識(shí)規(guī)律是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，從定性到定量。所 以本節(jié)課設(shè)計(jì)了利用重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生自己推理、歸納動(dòng)能和動(dòng)能定理的容，培養(yǎng)學(xué) 生進(jìn)行情景分