動能__動能定理教學設計

1、動能 動能定理本節(jié)教材分析動能定理研究的是質(zhì)點的功能關系，是本章的重點.本節(jié)在講述動能和動能定理時，沒有把二者分開講述，而是以功能關系為線索，同時引入了動能的定義式和動能定理，這樣敘述，思路簡明，能充分體現(xiàn)功能關系這一線索，同時考慮到初中已經(jīng)學過動能的概念，這樣敘述，學生容易接受.通過本節(jié)的學習，應使學生理解動能定理的推導過程.清楚動能定理的適用條件，通過對比分析使學生體會到應用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學公式解題的不同點：即運用動能定理解題由于不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它來處理問題有時比較方便.教學目標一、知識目標1.理解動能的概念.2.知道動能的定義式，會用動能的定義

2、式進行計算.3.理解動能定理及其推導過程，知道動能定理的適用范圍.二、能力目標1.運用演繹推導方式推導動能定理的表達式.2.理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生分析問題的能力.三、德育目標通過動能定理的演繹推導，培養(yǎng)學生對科學研究的興趣.教學重點1.動能的概念.2.動能定理及其應用.教學難點對動能定理的理解.教學方法推理歸納法、講授法、電教法.教學用具投影片、CAI課件、導軌、物塊(或小球兩個).教學過程用投影片出示本節(jié)課的學習目標.1.理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算.2.理解動能定理及其推導過程.3.知道動能定理的適用條件，會用動能定理進行計算.學習目標完成過程.一、引入新課1.問：什么是物體的

3、動能?物體的動能與什么因素有關?2.學生答：物體由于運動而具有的能叫動能；物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度有關系.3.引入那么，物體的動能跟物體的質(zhì)量速度有什么關系呢?本節(jié)課我們來研究這個問題.板書課題：動能、動能定理二、新課教學 (一)1.演示實驗：(可利用媒體資料中的動畫)介紹實驗裝置：讓滑塊A從光滑的導軌上滑下，與木塊B相碰，推動木塊做功.演示并觀察現(xiàn)象a.讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到：高度大時滑塊把木塊推得遠，對木塊做的功多.b.讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠，對木塊做的功多.從功能關系定性分析得到：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大.那么

4、動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量關系呢?(二)1.用投影片出示下列思考題：一架飛機在牽引力的作用下(不計阻力)，在起飛跑道上加速運動，速度越來越大，問：飛機的動能如何變化?為什么?飛機的動能變化的原因是什么?牽引力對飛機所做的功與飛機動能的變化之間有什么關系?2.學生討論并回答在起飛過程中，飛機的動能越來越大，因為飛機的速度在不斷增大.由于牽引力對飛機做功，導致飛機的動能不斷增大.據(jù)功能關系：牽引力做了多少功，飛機的動能就增大多少.3.滲透研究方法：由于牽引力所做的功和動能變化之間的等量關系，我們可以根據(jù)做功的多少，來定量地確定動能.4.出示思考題二：如圖所示，一個物體的質(zhì)量為，初速度為，

5、在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移s，速度增大到2，則：力F對物體所做的功多大?(WFs)物體的加速度多大?a物體的初速、末速、位移之間有什么關系? 結合上述三式你能綜合推導得到什么樣的式子?在學生推導的過程中挑選并在實物投影儀上評析：針對學生推理得到的表達式，教師分析概括：合力F所做的功等于這個物理量的變化；又據(jù)功能關系，F(xiàn)所做的功等于物體動能的變化，所以在物理學中就用這個量表示物體的動能.講述動能的有關問題：a.物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.b.公式Ec.動能是標量.動能的單位：焦(J)(三)動能定理1.我們用E來表示物體的動能，那么剛才得到的表達式可以改

6、寫為：WE2E12.學生敘述上式中各個字母所表示的物理量：合力對物體所做的功；物體的末動能；物體的初動能.3.請學生用語言把上式表達式敘述出來.合力對物體所做的功等于物體動能的變化.4.教師總結通過剛才的分析討論：我們知道合力所做的功等于物體動能的變化，這個結論叫做動能定理.5.討論當合力對物體做正功時，物體動能如何變化?當合力對物體做負功時，物體動能如何變化?學生答：當合力對物體做正功時，末動能大于初動能，動能增加；當合力對物體做負功時，末動能小于初動能，動能減少.6.教師講解動能定理的適用條件動能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用于直線運動，也適用于曲線運動.(四)動能定理的應

7、用1.用多媒體出示下列例題，并用CAI課件模擬題中的物理情景：一架噴氣式飛機，質(zhì)量5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s5.3×102時，達到起飛速度60/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍(0.02)，求飛機受到的牽引力.注意：不要限制學生的解題思路2.學生解答上述問題3.抽查有代表性的解法在實物投影儀上展示：解法一：以飛機為研究對象，它做勻加速直線運動受到重力、支持力、牽引力和阻力作用.F合Fkmga又as 由和得：N=1.8×104 N解法二：以飛機為研究對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個力做的功分別為W，W

8、支，W牽Fs，W阻s.據(jù)動能定理得：Fs-kmgs=代入數(shù)據(jù)，解得F1.9×104 4.教師講：上邊兩種解法分別是：解法一是用牛頓第二定律和勻變速直線運動的公式求解的，而解法二是用動能定理求解的，那么同學們比較一下，這兩種解法有什么區(qū)別呢?5.學生討論比較后得到：解法一采用牛頓運動定律和勻變速直線運動的公式求解，要假定牽引力是恒力，而實際中牽引力不一定是恒力.解法二采用動能定理求解.因為動能定理適用于變力，用它可以處理牽引力是變力的情況.而且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，因為用它來處理問題時比較方便.6.學生閱讀課文例題的解答過程，概括用動能定理解題的方法和步驟

9、.學生：確定研究對象分析物體的受力情況，明確各個力是否做功，做正功還是做負功，進而明確合外力的功.明確物體在始末狀態(tài)的動能.根據(jù)動能定理列方程求解.三、鞏固練習1.改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生改變，在下列情況下，汽車的動能各是原來的幾倍.a.質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍.b.速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍.c.質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍.速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍.2.以大小相等的速度分別向豎直方向和水平方向拋出兩個質(zhì)量相等的物體，拋出時兩個物體的動能是否相同?動量是否相同?3.質(zhì)量10 ，以0.8 km/s飛行的子彈，質(zhì)量60 kg，以10 /s的速度奔跑的運動員，二

10、者相比，哪一個的動能大?哪一個的動量大?參考答案：1.a.動能是原來的4倍.b.動能是原來的2倍.c.動能是原來的8倍.動能等于原來的動能.2.動能相同，動量不相同.3.子彈的動能大，運動員的動量大四、小結1.物體由于運動而具有的能叫動能，動能可用E來表示，物體的動能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半()2.動能是標量，狀態(tài)量.3.動能定理是根據(jù)牛頓第二定律Fa和運動學公式推導出來的.4.動能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力，動能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功.5.動能定理的表達式雖是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的，但對于

11、外力是變力，物體做曲線運動的情況同樣適用.五、作業(yè)六、板書設計1.物體由于運動而具有的能，叫動能2.公式3.動能是標量，是狀態(tài)量4.單位：焦(J)1.合外力所做的功等于物體動能的變化2. 3.解題步驟：確定研究對象及運動過程受力分析，并確定各個力所做的功明確初、末狀態(tài)的動能列方程求解，對結果進行必要的討論說明 動能、動能定理教學設計  泗洪中學   劉懷東  【設計思想】  1設計思想：本節(jié)課的教學力求貫徹新課程體驗，改變本節(jié)內(nèi)容教師只用理論推導的教學模式，引導學生通過對生產(chǎn)和生活中的熟悉現(xiàn)象先形成感性認識，再進行科學的推導，學生就容

12、易接受和理解。學生在獲得知識的同時，加強了理論聯(lián)系實際，引導探索自然的興趣與熱情。  2設計特色：本節(jié)課是一節(jié)純理論的內(nèi)容，為了提高學生的學習興趣，充分重視情景、問題、體驗、自主、交流，設計內(nèi)容中既有生活現(xiàn)象的觀察，又有分析、推理的的過程。還配備了不同類型的例題，教會學生用動能定理這一重要力學方法去解決實際問題。  【教材分析】  機械能在高考考試大綱的“知識內(nèi)容表”中，共有8個條目，其中“動能、動能定理”，為II等級要求。動能定理是動力學的核心內(nèi)容之一，用之解決動力學問題具有極大優(yōu)越性，是常用的解題工具之一。因而在高中的教學中占有相當?shù)牡匚弧?#160; 【學情

13、分析】  由于本單元對分析、綜合和解決實際問題的能力要求很高，不少同學在此感到困惑，疑難較多，主要反映在研究對象的選擇和物理過程的分析上，用能的觀點來分析物理問題等。  【克服方法】  運用動能定理解題，關鍵深刻理解：什么物體，在什么過程，受什么外力，總功多大，初末狀態(tài)動能如何。在教學的過程中讓上面內(nèi)容一一分析刪繁就簡、逐漸深入。  【教學流程】  【教學三維目標】  一、知識與技能  1使學生進一步理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度  2理解動能的概念，掌握動能的計算式  3結合教學，對學生進行探索研究和科學思維能

14、力的訓練  4理解動能定理的確切含義，應用動能定理解決實際問題  二、過程與方法  1、讓學生自主推導動能定理的表達式。  2、學習運用動能定理分析解決問題的方法。  三、情感態(tài)度與價值觀  1、通過動能定理的推導，感受成功的喜悅，培養(yǎng)學生對科學研究的興趣。  2、通過對動能定理的應用，培養(yǎng)學生對過程分析能力，以及建立“物理模型”和“物理情景”的能力  【教學重點】  動能定理及其應用。  【教學難點】  1、    對動能定理的理解和應用。&#

15、160; 2、    對物理過程的分析與初末狀態(tài)的選取  【教學方法和手段】  1、教學方法：圖片展示、分析法、討論法、圖示法  2、教學手段：計算機多媒體教學，PPT課件  【教學過程】  一、    觀察現(xiàn)象、提出問題，導入課題  回顧、討論、評價  功與速度變化的關系如何？提問學生  （讓學生回憶上節(jié)的實驗過程，然后對實驗的結論進行總結，提出結論 .他們之間到底存在何種等量關系？這就是我們這節(jié)課所要解決的。）7-4 動能

16、 動能定理教學設計教材分析：動能定理研究的是質(zhì)點的功能關系，是力學中的最重要的規(guī)律之一，它的應用貫穿于以后的許多章節(jié)，而動能又是動能定理的重要內(nèi)容和基礎，所以本節(jié)內(nèi)容是本章的重點.學情分析：初中時學生已學過了動能的初步知識，高中前面已經(jīng)學過功和能的關系，這為本節(jié)教學奠定了一定的基礎，在此基礎上，運用演繹推導方式可推導出動能和動能定理的表達式.設計思路：首先展示一思考題，引起學生注意，激發(fā)學生學習的興趣，增強學習的目的性，以此引入新課。(在后面練習中解答這一思考題，首尾呼應.)其次在講述動能和動能定理時，以功能關系為線索，先后引入動能的公式和動能定理，這樣處理，思路簡明，能充分體現(xiàn)功能關系，同時

17、考慮到初中已經(jīng)學過動能的概念，這樣敘述，學生容易接受.最后通過演繹推理，導出公式，引導學生理解動能和動能定理表達式及其推導過程，通過例題分析，清楚動能定理的適用條件，通過對比分析使學生體會到應用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學知識解題簡便，在運用中培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力.教學目標一、知識目標1.理解動能的概念. 2.知道動能的公式，會用動能的公式進行分析和計算.3.理解動能定理及其推導過程，知道動能定理的適用范圍,會用動能定理進行計算.二、能力目標1.運用演繹推導方式推導動能和動能定理的表達式.2.理論聯(lián)系實際，在運用中培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力.三、德育目標1、通過動能和動

18、能定理的演繹推導，培養(yǎng)學生對科學研究的興趣.2、在理解和運用過程中養(yǎng)成具體情況具體分析，按科學規(guī)律辦事的習慣。學法引導通過教師利用學生的知識，通過演繹推論從理論上來推導動能和動能定理的表達形式，并組織學生進行辨析、提高認識；通過對比分析，體會到應用動能定理解題的優(yōu)點；通過實例分析，來確定動能定理的使用步驟。教學重點、難點及解決辦法一、教學重點1、動能的概念.2.動能定理及其應用.二、教學難點對動能定理的理解和應用.三、解決辦法在功能關系的基礎上進行推理歸納、通過教師的講解、通過多媒體演示，通過實例分析等方法來突出重點，突破難點.教學方法推理歸納法、講授法、電教法.課時安排1課時教學用具CAI課

19、件.師生互動活動設計1、教師通過演繹推理，導出公式，通過例題分析，引導學生對概念再認識。2、學生通過觀察、聽講、分析演練、討論總結來確定解決實際問題的一般規(guī)律。教學過程設計一、引入新課用多媒體展示思考題:運動員用200N的平均作用力將質(zhì)量為0.5kg靜止的足球，以20m/s的速度踢出,在地面上滾動了50m遠，那么運動員對球所做的功是_。學生可能回答 ：W=Fs=200×50J=10000J解釋錯誤原因：做功的兩個因素是力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，足球有地面上滾動50m的過程中運動員并沒有力作用在足球上；運動員對球做功的過程是踢球的過程，但位移不是50m，所以這種方法是錯誤的。留下

20、懸念：用以前所學知識不能解決這一問題，想知道正確的解答方法嗎？請認真學習本節(jié)內(nèi)容動能動能定理。二、新課教學<一>、動能1、什么是動能？它與哪些因素有關？觀看視頻：流動的河水能推動水輪做功，流動的河水具有能量演示實驗：(用CAI課件中的動畫)介紹實驗裝置：讓小球從光滑的導軌上滑下，與木塊相碰，推動木塊做功.演示并觀察現(xiàn)象a.讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的小球把木塊推得遠，對木塊做的功多.b.讓質(zhì)量相同的小球從不同的高度滑下，可以看到：高度大的小球把木塊推得遠，對木塊做的功多.學生答：物體由于運動而具有的能量叫做動能；它與物體的質(zhì)量和速度有關，質(zhì)量越大，速度越大，物

21、體的動能就越大。引入：那么，物體的動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量關系呢？我們先來研究這個問題2、動能的公式推導思路：要使靜止的物體獲得一定的速度，就需要一個使物體產(chǎn)生加速度的力，這個力做了多少功，就表示有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體的動能。我們根據(jù)做功的多少可定量確定物體的動能。推導過程：設在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m的靜止物體，在恒定的水平外力F作用下開始運動，經(jīng)過一段位移s速度達到v，則物體獲得了多少動能用Ek表示動能，則有：即：物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半。3 、動能是標量與速度方向無關，無負值；它的單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳。1kg·

22、;m2/s2=1N·m=1J4 、動能的變化末狀態(tài)的動能減去初狀態(tài)的動能初動能例：一物體以初速度v0=20m/s從地面豎直向上拋出,落回地面的速度vt=15m/s,物體的質(zhì)量m=2kg,此過程初、末動能是多少？動能的變化是多少？末動能解：動能的變化即動能減少了175J<二>、動能定理1、動能定理的推導將剛才推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，在外力F作用下，經(jīng)過一段位移s，速度達到v2，則此過程中，外力做功與動能的變化存在什么關系呢？2、動能定理內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化，這個結論叫做動能定理。討論：當合力對物體做正功時，物體動能如何變化?當

23、合力對物體做負功時，物體動能如何變化?學生答：當合力對物體做正功時，末動能大于初動能，動能增加；當合力對物體做負功時，末動能小于初動能，動能減少。3、動能定理的表達式：.用W表示合力所做的功，用Ek1表示物體初狀態(tài)的動能，用Ek2表示末狀態(tài)動能，動能定理可表示為：4、動能定理的應用：例:某人將質(zhì)量為1Kg的小球從10m高的平臺上以5m/s的速率水平拋出，不計空氣阻力，求此人對小球所做的功和落地時小球速度的大小?(g取10m/s2)解：拋的過程 人對小球所做的功拋出后到落地的過程方法一：根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)得： 三、學法指導：1、對W的理解：W為合力做功或者各力做功的代數(shù)和。2、動能定理的適用范圍：(1).不僅適用于直線運動，而且適用于曲線運動；(2).不僅適用于恒力做功，而且適用于變力做功。3、動能定理的優(yōu)點：(1).動能定理只跟初、末狀態(tài)有關，不涉及運動過程的加速度和時間，所以處理問題比較簡便；(2).它能解決牛頓運動定律和運動學知識無法解決