動(dòng)能和動(dòng)能定理

1、動(dòng)能和動(dòng)能定理說(shuō)課稿 教學(xué)目標(biāo)說(shuō)明 1、知道動(dòng)能的符號(hào)，單位，表達(dá)式，能用表達(dá)式計(jì)算動(dòng)能。 2、能從牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出動(dòng)能定理，理解動(dòng)能定理的物理意義。 3、領(lǐng)會(huì)其優(yōu)越性，理解做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用動(dòng)能定理。 4、知道動(dòng)能定理也可用于變力做功與曲線運(yùn)動(dòng)的情景，能用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功問(wèn)題。 二學(xué)情分析 (1 )學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到做功必然引起對(duì)應(yīng)能量發(fā)生變化。 (2 )學(xué)生已經(jīng)知道物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。 (3 )學(xué)生已經(jīng)知道用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以把力學(xué)量與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系到一起。 三新課引入 1兩種引入方案(針對(duì)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)可在總結(jié)實(shí)驗(yàn)探索結(jié)果的基礎(chǔ)上，針對(duì)基 礎(chǔ)不同的同學(xué)采用不同的引入方法，進(jìn)行動(dòng)能定理的論證。 簡(jiǎn)單指出，理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究都是認(rèn)識(shí)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)研究做功與物 體速度變化間的關(guān)系。 對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，我們可以直接提出問(wèn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)能表達(dá)式的給出 不是簡(jiǎn)單的直接給出動(dòng)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(dòng)能的。這種處理方式與前面的重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的得出是一脈相承的，在這里學(xué)生接 受起來(lái)不會(huì)有太大的障礙。 總結(jié)：這樣引入的好處是：從牛二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)動(dòng)能定理的過(guò)程中蘊(yùn)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(dòng)能定理的聯(lián)系、區(qū)別，準(zhǔn)確把握 動(dòng)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(dòng)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(wèn)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(dòng)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(shì) 能變化有一定

4、聯(lián)系，彈力做功與彈性勢(shì)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(duì)物體做的功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系式。 2 1 2 1 2 (5) 定義動(dòng)能：由于W等于一 mv的變化量，可見一 mv是個(gè)有特殊意義的物理量， 2 2 我們將它定義為動(dòng)能。 之后，向?qū)W生提出幾個(gè)問(wèn)題： 動(dòng)能是狀態(tài)量還是過(guò)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(shuō)明：（4）（ 5）無(wú)先后次序，它們是交織在一起的，在揭示意義的過(guò)程中定義了動(dòng)能，定義 了動(dòng)能之后，對(duì)物體做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系式的意義會(huì)有更深入的認(rèn)識(shí)。 對(duì)于基礎(chǔ)比較好的學(xué)生可以才用師生互動(dòng)的方式，由教師啟發(fā)

5、，引導(dǎo)，而主要有學(xué)生自 己獨(dú)立推導(dǎo)和分析整個(gè)過(guò)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(yùn)動(dòng)方向夾角為 二） 2、對(duì)于動(dòng)能定理的推廣，擴(kuò)展 盡管以上是由恒力推導(dǎo)出的， 但動(dòng)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(diǎn)。 因?yàn)閷W(xué)生在前幾節(jié)學(xué)習(xí)中，對(duì)功和能的標(biāo)量特點(diǎn)已有了充分的認(rèn)識(shí)， 對(duì)標(biāo)量的運(yùn)算也并 不陌生。 我們只用抓住功的標(biāo)量特點(diǎn)，由實(shí)例分析的方法自然地過(guò)渡到多力做功、變力做功及曲 線運(yùn)動(dòng)的做功問(wèn)題中去。 從而使學(xué)生理解動(dòng)能定理的物理意義，：“合力在一個(gè)過(guò)程中所做的功等于物體在這個(gè)過(guò) 程中動(dòng)能的變化”，或“各力做功的代數(shù)和等于物體動(dòng)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(gè)例題時(shí)，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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解 （2）再讓學(xué)生用動(dòng)能定理求解 （3 ）教師講評(píng)（對(duì)解題情況進(jìn)行講解） 講評(píng)重點(diǎn)：規(guī)范化解題（幫助學(xué)生形成正確的解題思路，學(xué)會(huì)從物理規(guī)律本身的特點(diǎn)出發(fā)考 慮問(wèn)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(yùn)動(dòng)分析，展示清楚物理情景，畫運(yùn)動(dòng)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(jì)算。 及時(shí)進(jìn)行反思總結(jié)，逐漸形成分析解決問(wèn)題的能力。 （4）對(duì)比 讓學(xué)生體會(huì)到動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)，明確在不涉及時(shí)間因素或不要求具體細(xì)節(jié)時(shí)，動(dòng)能定理 更快捷，方

7、便。 4、補(bǔ)充例題的必要性 關(guān)鍵說(shuō)明動(dòng)能定理還能解釋用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不能解決的問(wèn)題。 教科書上兩個(gè)例子只說(shuō)明了動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性，而書中不要求用功的定義式來(lái)求變 力做功，盡管在“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”中出現(xiàn)了變力做功，在“重力勢(shì)能”中涉及曲線 運(yùn)動(dòng)中力做功問(wèn)題，但變力做功及曲線運(yùn)動(dòng)中力的做功問(wèn)題學(xué)生還是無(wú)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(guò)程中要解決好以下三個(gè)問(wèn)題 （1） 合力做功（強(qiáng)化“各個(gè)力做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對(duì)這個(gè)物體做的功”，讓學(xué) 生明白這兩種計(jì)算方法是等效的。涉及到變力做功的問(wèn)題時(shí)，往往采用各個(gè)力做功代數(shù)和的 求解方法。） （2）動(dòng)能的變化

8、（讓學(xué)生回顧“速度的變化”這個(gè)變化是末狀態(tài)減去初狀態(tài)，而不是大的 減小的，動(dòng)能的變換量是正值，動(dòng)能增加，反之，動(dòng)能減小。） （3）變力做功與曲線運(yùn)動(dòng)情景（如果變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師要適時(shí)滲透“化曲為 直”“以恒代變”等辯證思想，使學(xué)生體會(huì)可以把力對(duì)物體做功的過(guò)程中的路徑分割成許多 小段，認(rèn)為物體在每小段的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(gè)過(guò)程中，力對(duì)物體所做的功，就等于各個(gè)段中該力所做功的代數(shù)和。） 五.問(wèn)題與練習(xí)的應(yīng)用 內(nèi)容分析： 本節(jié)的幾個(gè)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(dòng)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(wèn)題 時(shí)，能把握動(dòng)能定理的本質(zhì)，達(dá)到開闊視野，提高分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力的目的。 第1題，主要為了鞏固動(dòng)能的概念， 也為了幫助學(xué)生養(yǎng)成用比例法求解物理問(wèn)題的思維 習(xí)慣。 第2題，屬于運(yùn)用動(dòng)能定理處理問(wèn)題的基本題型。 第3題，屬于變力做功問(wèn)題，它可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到有些問(wèn)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(guò)程，可以使學(xué)生體會(huì)到， 在沒有設(shè)計(jì)時(shí)間因素， 也不需要求加速度的問(wèn) 題中，運(yùn)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性。 第5題，既涉及到變力做功，也是一個(gè)多過(guò)程問(wèn)題，由于功是標(biāo)量，禾U用動(dòng)能定