動能動能定理教學(xué)設(shè)計

《動能動能定理》教學(xué)設(shè)計一、教材和學(xué)情分析.教材分析本節(jié)內(nèi)容在教科版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理》（必修2）第四章第四節(jié)位置，課程安排動能和動能定理時，沒有把兩者分開，而是以恒力做功、牛頓第二定律和勻變速運動公式演繹變換推導(dǎo)得出一個功能關(guān)系，同時引入了動能和動能定理，這樣教學(xué)，思路簡明。為了使學(xué)生加深理解動能定理的推導(dǎo)過程，還可以放手讓學(xué)生自己獨立進(jìn)行推導(dǎo)，提高推導(dǎo)計算能力。同時考慮在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)過動能的概念，這樣講解，學(xué)生接受起來不會有什么困難，而且可以提高教學(xué)效率。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生理解動能定理的推導(dǎo)過程。明白動能定理的普遍適用條件，通過對比分析使學(xué)生體會到應(yīng)用動能定理解題較牛頓運動定律與勻變速運動公式解題的不同點：運用動能定理解題不涉及物體運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題有時非常簡便。.學(xué)情分析在前面內(nèi)容學(xué)習(xí)中，學(xué)生認(rèn)識到某個力對物體做功一定對應(yīng)著某種形式的能量變化。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時，對動能的概念比較容易理解，對合外力對物體做的功與物體動能的變化之間的定性關(guān)系也能掌握，對它們之間定量的關(guān)系可能理論上也能推導(dǎo)，但做到真正地理解還有一定的難度。要真正地理解動能定理，必須要經(jīng)過感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程，教學(xué)的起始要求不能太高，要循序漸進(jìn)，從生活中眾多實際事例出發(fā)增加學(xué)生的感性認(rèn)識，通過分析、體驗動能定理的本質(zhì)內(nèi)涵。通過實例分析、實驗探究、教師演示、學(xué)生動手等環(huán)節(jié)，讓每一位學(xué)生都積極參與課堂教學(xué)，體驗物理學(xué)科的樂趣。二、教學(xué)目標(biāo).知識與技能（1）理解掌握動能的概念及表達(dá)式，使用動能的公式進(jìn)行計算和比較。（2）理解動能定理推導(dǎo)過程，掌握動能定理的表達(dá)式，理解動能定理表述的物理意義，知道動能定理的適用范圍，并能進(jìn)行相關(guān)分析和計算。（3）理論聯(lián)系實際，應(yīng)用動能定理解決實際問題，學(xué)習(xí)運用動能定理分析解決問題的方法。.過程與方法（1）利用恒力做功、牛頓第二定律和勻變速運動公式演繹推導(dǎo)得出動能定理的表達(dá)式。（2）合作討論和探究對比動力學(xué)知識解決問題與動能定理解決問題，明確動能定理解題方便快捷。（3）理論聯(lián)系實際，精講細(xì)練，學(xué)習(xí)運用動能定理分析解決問題。.情感、態(tài)度與價值觀（1）培養(yǎng)學(xué)生探究過程中獲取知識、分析實驗現(xiàn)象、處理數(shù)據(jù)的能力。（2）感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系，感受使用數(shù)學(xué)語言推理的簡潔。（3）通過合作討論和體驗探究，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣，領(lǐng)略自然的奇妙和諧。三、教學(xué)重、難點1、重點：（1）動能的概念和計算。（2）動能定理的推導(dǎo)過程及動能定理的運用。2、難點：（1）對動能定理的理解。（2）對動能定理的運用。四、教學(xué)方法以教師講授為主，實驗探究，教師示范，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行討論探究學(xué)習(xí)，使用多媒體教學(xué)。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動課型新授課教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖備注新第一步：視頻導(dǎo)入利用投影展示驚濤拍岸與龍卷風(fēng)的視頻片斷。學(xué)生觀察、自主思考。讓學(xué)生感受運動的物體具有課導(dǎo)入第二步：教師啟發(fā)教師：洶涌的波濤能沖擊堤岸，龍卷風(fēng)能拔起大樹。這說明運動的物體可以做功，運動的物體也具有能量。請同學(xué)們討論，生活中還有哪些現(xiàn)象反映運動的物體具有能量？學(xué)生積極思考、討論思考并回答：奔馳的汽車、滾動的足球、擺動的樹枝、投出的籃球等運動的物體都具有能量。能量。讓學(xué)生積極參與課堂教學(xué)。2

教師：在初中物理的學(xué)習(xí)中，我們學(xué)生聆聽，回憶初啟發(fā)學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)了由物體運動而具有的一中物理知識?！皠幽堋钡母欧N能量叫做什么能呢？念。板書：教師：物理學(xué)中把物體由于運動而學(xué)生聆聽4.4動具有的能量叫做動能。能動能定理教師：人類很早就利用風(fēng)的動能推動帆船前進(jìn)，利用水的動能驅(qū)動水回顧初中知識，車，現(xiàn)在我們能更有效地利用風(fēng)和使學(xué)生記憶知水流的動能來發(fā)電。那么物體的動學(xué)生回顧并回答識發(fā)生遷移。板書：能大小跟哪些因素有關(guān)呢？一、動AC新能課教提問：在初中物理的學(xué)習(xí)中，我們（1）定已經(jīng)學(xué)習(xí)了動能的大小與什么因素義：物學(xué)有關(guān)？質(zhì)量相同的物體，讓學(xué)生實驗探體由于運動速度越大，它究。運動而實驗：探究物體的動能與什么因素具有的有關(guān)？的動能越大；運動能量叫速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大。讓學(xué)生在驗證做動能.猜想過程中學(xué)會研究物理的歸納推理方法。問題：動能到底跟質(zhì)量和速度有什學(xué)生觀察、自主思么定量的關(guān)系呢？動能的表達(dá)式是考。怎樣的，能否得到一個簡單公式，來計算物體的動能呢？推導(dǎo)：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒定外力F（合3

新課教學(xué)外力）的作用下發(fā)生一段位移x,速度由匕增大到v2.試用牛頓運動定律和運動學(xué)公式，推導(dǎo)出力F對物體做功的表達(dá)式.Ha 小 *, A ?]m—|"F ；%一「/h—卜—H解：根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma由勻加速運動公式：v2-v2=2ax,得V2-V2X=T H2a把F、x的表達(dá)式代入W=Fx,可得F做的功：E 1 1W=一mv2--mv22221分析：從表達(dá)式E 1 1W=一mv2--mv22221可以看出，這是一個功能關(guān)系。左邊W是合外力所做的功，所以右1 1邊的^mv2和mmv2應(yīng)當(dāng)是物2 1 2 2體在初末兩個狀態(tài)的某種能量，這種能量跟物體的質(zhì)量和速度直接相關(guān)，很可能是一個具有特殊意義的物理量，請大家討論分析并回答這個物理量的意義。學(xué)生在教師的示范下推導(dǎo)。思考討論分析學(xué)生答：這個物理量是動能。培養(yǎng)學(xué)生演繹變換推導(dǎo)探究過程中獲取知識、處理數(shù)據(jù)的能力。激發(fā)學(xué)生知識聯(lián)想探索副板書：推導(dǎo)過程4

新課教學(xué)【動能的理解應(yīng)用】教師：它就是物體的動能，用EKK表示，即口 1 、E —rnv2K2物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度大小的二次方乘積的一半。講授：動能是標(biāo)量，動能與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān)。動能的單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳。1J=1kg-m2/s2=1N-m動能具有瞬時性，是狀態(tài)量，v是瞬時速度。例1質(zhì)量為4kg的物體做自由落體運動，求物體在第1s末、第2s末的動能分別是多少？（g=10m/s2）解：設(shè)物體在t1=1s末和t2=2s末的速度分別為v1和v2由自由落體運動速度計算公式得：UJ1v2=gg2物體在t1=1s末和t?=2s末的動能分別為九和Ek2.由動能計算公式得：勾畫筆記，理解記憶動能概念和表達(dá)式。學(xué)生聽課，書寫筆記。學(xué)生應(yīng)用動能表達(dá)式計算物體動能。學(xué)生聽課，看教師示范解題過程。加深學(xué)生對知識的理解鞏固。加深學(xué)生對知識的應(yīng)用掌握。學(xué)習(xí)物理計算題規(guī)范解題過程。板書：（2）表達(dá)式：=［和/（3）單位：焦耳符號：J1J=1kg?m2/s2=1N-m（4）標(biāo)量（動能與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān)，與速度方向無關(guān).）副板書:例1解題過程5

新課教學(xué)口 1 、E=—rnv2K1 2 11 1 .E=—mv2K2 2 2代入數(shù)據(jù)得：Eki=200JEk2=800J即物體在第1s末、第2s末的動能分別為200J和800J。【動能定理的理解應(yīng)用】教師：有了動能的表達(dá)式后，前面m1 1我們推出的w=mmv2--mv2…… 2221就可以寫成W=瑪2—Ek］，其中k2 k1E.2表示末動能力mv2,k2 221Ek.表示初動能不嗎2.k1 21上式表明什么問題呢？教師：做功總是與能量的變化密切相關(guān)，做功的過程就是能量變化的過程。合外力所做的功等于物體動能的變化.這一關(guān)系稱為動能定理.用AEk表示動能的該變量線2-Ek1,則W=AEk講授：1、動能定理的普適性：對任何過程的恒力、變力；勻變速、非勻變速；直線運動、曲線運動；運動全程、運動過程某一階段或瞬間過程都能運用；（只要不涉及加速度和時間，就可考慮用動能定理解決學(xué)生聆聽學(xué)生在教師引導(dǎo)下理解動能定理。加深學(xué)生對知識的應(yīng)用掌握。加深學(xué)生對動能定理的理解。板書：二、動能定理.內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動能的變化..表達(dá)式：W=AEk或F1SJ3對動能定理的理解：（1）動能定理的普適性（2）動6

動力學(xué)問題）能定理的研究2、動能定理的研究對象一般是一對象一個物體，也可以是幾個物體組成的加深學(xué)生對動般是一系統(tǒng)。能定理的理解。個物體，也3、動能定理的表達(dá)式是標(biāo)量式，遵循代數(shù)運算。學(xué)生聽課，書寫筆記?？梢允菐讉€物體組成4、對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解：的系新課教學(xué)（1）.功是過程量，動能是狀態(tài)量。統(tǒng)。（2）動能定理表示了過程量等于狀（3）動態(tài)量的改變量的關(guān)系。（涉及一個過能定理程兩個狀態(tài)）的表達(dá)（3）動能定理反映做功的過程是能式是標(biāo)量轉(zhuǎn)化的過程。等式的左邊為合外量式。力所做的功（或各個分力做功的代（4）動數(shù)和），等式右邊為動能的變化，指能定理末動能EK2與初動能EK1之差。反映合外力做5、當(dāng)合外力做正功時，W>0，故功改變△EK>0，即EK2>EK],動能增加；當(dāng)物體的合外力做負(fù)功時，W<0，故4Ek<0，動能.即EK2<EK]，動能減少。加深學(xué)生對動（5）合能定理的應(yīng)用。外力做例2一架噴氣式飛機，質(zhì)量正功m=5.0x103kg，起飛過程中從靜止開始直線滑跑.當(dāng)位移達(dá)到x=530m學(xué)生應(yīng)用動能定理解題。時，動能增力加合時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s.在外力做此過程中飛機受到的平均阻力是飛負(fù)功機重力的0.02倍.求飛機受到的牽引力F.（g=10m/s2）時，動能減少。7

新課教學(xué)解法一：以飛機為研究對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，做勻加速直線運動。由牛頓第二定律得：F-kmg=ma由勻變速直線運動公式v2=2ax代入數(shù)據(jù)解得F1.8X104N飛機受到的牽引力約為1.8X104N.解法二：以飛機為研究對象，對飛機起飛過程由動能定理得：(F-kmg)%=mV222代入數(shù)據(jù)解得F1.8X104N飛機受到的牽引力約為1.8X104N.教師：解法一是用牛頓第二定律和勻變速直線運動的公式求解，解法二是用動能定理求解，那么同學(xué)們比較一下，這兩種解法有什么區(qū)別呢？通過例2的講解，現(xiàn)在歸納動能定理的解題步驟：(1)確定研究對象；(2)分析物體的受力情況，明確各個力是否做功，做正功還是做負(fù)功，從而確定合外力做的功；(3)明確物體初末狀態(tài)的動能；(4)根據(jù)動能定理列方程求解.學(xué)生聽課，看教師示范解題過程。學(xué)生討論比較后得至U：動能定理解題不涉及物體運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題時比較方便.學(xué)生聽課，書寫筆記。學(xué)習(xí)物理計算題規(guī)范解題過程。培養(yǎng)學(xué)生對比分析總結(jié)歸納能力。加深學(xué)生對動能定理的掌握。

學(xué)以致用一質(zhì)量為1kg的物體靜止在粗糙的水平面上，現(xiàn)用水平外力F=20N拉其運動5m后，速度達(dá)到10m/s,求此過程中物體克服摩擦力所做的功？加深學(xué)生對動能定理的應(yīng)用。課堂小結(jié).物體由于運動而具有的能量叫做動能..E 2mv2.合外力所做的功等于物體動能的變化..W=AEk.動能定理得理解.鞏固本堂課所學(xué)知識。課后作業(yè)教材P71《練習(xí)與評價》第1、4、5題鞏固本堂課所學(xué)知識。六、教學(xué)評價與反思9七、板書設(shè)計4.4動能動能定理一、動能.一、動能.物體由于