《2.2 動(dòng)能定理》教學(xué)設(shè)計(jì)

《2.2動(dòng)能定理》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】第二單元第2節(jié)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.理解動(dòng)能的概念，會(huì)運(yùn)用動(dòng)能的公式進(jìn)行計(jì)算；理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過程；知道不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立；會(huì)運(yùn)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，掌握運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟。2.通過運(yùn)用牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式推出動(dòng)能定理的過程，體會(huì)和感悟理論探究的研究方法。3.通過對(duì)動(dòng)能定理的運(yùn)用，體會(huì)物理知識(shí)與方法的實(shí)用意義，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣；通過對(duì)牛頓第二定律、動(dòng)能定理適用范圍的分析，體會(huì)物理規(guī)律的局限性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】動(dòng)能定理公式。【教學(xué)難點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用?！窘虒W(xué)過程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．復(fù)習(xí)功的知識(shí)（1）如何判斷一個(gè)力對(duì)物體做不做功？（2）如何計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體做的功？2．復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)的能及動(dòng)能的概念（1）一個(gè)物體能對(duì)別的物體做功，它就具有能。（2）運(yùn)動(dòng)的物體能對(duì)別的物體做功，它具有的能叫動(dòng)能。一個(gè)物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)的速度越大，具有的動(dòng)能越大。3．提出問題：如何使不具有動(dòng)能的物體獲得動(dòng)能？如何使具有動(dòng)能物體的動(dòng)能發(fā)生變化？◆合作探究──新課學(xué)習(xí)一、動(dòng)能1．什么是動(dòng)能？（1）動(dòng)能的概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，常用表示。（2）舉例說明在生活生產(chǎn)中所見到的具有動(dòng)能的物體：2．動(dòng)能的大?。?）問題討論：質(zhì)量為m的汽車，受恒定的牽引力F作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生位移s時(shí)速度為v，對(duì)汽車的這一運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)用牛頓第二定律有：。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式有：，由此式求出a代入前式，可得：式中左邊是這一過程中牽引力對(duì)汽車做的功，右邊的，物理學(xué)上稱為物體的動(dòng)能。此式雖由在恒力牽引力作用下由靜止運(yùn)動(dòng)的汽車導(dǎo)出的，但對(duì)任何物體都適用，可以用來計(jì)算任何物體的動(dòng)能。（2）動(dòng)能的大小及單位動(dòng)能的大小是：。此式說明，物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度平方乘積的一半。國際單位制中，若質(zhì)量的單位是kg，速度的單位是m/s，則由此式導(dǎo)出的動(dòng)能單位就是焦耳，用符號(hào)表示就是J，（3）動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒有方向。（4）動(dòng)能的大小與速度大小有關(guān)系，而速度的大小與參考系有關(guān)系，計(jì)算動(dòng)能時(shí)以地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體為參考系來確定速度的大小?！舭咐芯咯ぉば〗Y(jié)鞏固1．組織同學(xué)討論教材第57頁“探究與交流”，強(qiáng)化對(duì)動(dòng)能定義是的理解。2．課堂練習(xí)教材第60頁“思考與練習(xí)”1。二、動(dòng)能定理1．提出問題：由以上討論可知，做功可以使不具有動(dòng)能的物體獲得動(dòng)能，那怎樣能使具有動(dòng)能物體的動(dòng)能發(fā)生改變？2．推導(dǎo)質(zhì)量為m的汽車，受恒定的牽引力F作用，在水平路面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度由v1變?yōu)関2，發(fā)生位移為s，由公式，將此式代入得：3．對(duì)等式意義的討論（1）等式左邊是汽車牽引力對(duì)汽車做的功，右邊是汽車末動(dòng)能與初動(dòng)能的差值，即牽引力做引起的動(dòng)能的增加量。（2）從等式可以看出，在這個(gè)問題中，做正功可以增加物體的動(dòng)能，動(dòng)能的增加量等于外力做的功；同理可以證明，此式對(duì)外力做負(fù)功也成立，此時(shí)，物體的動(dòng)能減少。（3）等式雖是由恒力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體推導(dǎo)出來的，如果外力不是恒力，物體做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)，這一等式也成立。4．動(dòng)能定理（1）內(nèi)容：外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，用公式表示就是：，也可以表示為：如果物體運(yùn)動(dòng)中有幾個(gè)力做功，等式的左邊應(yīng)是各力的總功，即合力的功或各力功的代數(shù)和。（2）動(dòng)能定理的應(yīng)用：公式中涉及力、位移、質(zhì)量、初速度、末速度五個(gè)物理量，對(duì)于物體在外力作用下的一段運(yùn)動(dòng)過程，如已知上述五個(gè)量中的四個(gè)，可以用此式求出未知的一個(gè)量；如果把左邊的FS當(dāng)成一個(gè)整體，可求出力F對(duì)物體做的功；如果把整個(gè)右邊做為質(zhì)量，可求出功能的變化量。和運(yùn)用牛頓第二定律求解力學(xué)問題相比，運(yùn)用動(dòng)能定理不需考慮方向問題，也不要求物體一定做勻變速之直線運(yùn)動(dòng)。（3）運(yùn)用動(dòng)能定理分析與求解力學(xué)問題的一般程序分析物體運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，找出做功的力，計(jì)算出總功或列出總功表達(dá)式；找出物體的初末速度，計(jì)算出動(dòng)能變化量或列出功能變化量表達(dá)式；由動(dòng)能定理列出等式；求解出等式中的為質(zhì)量?！舭咐芯咯ぉれ柟绦〗Y(jié)1．講解教材第59頁“例題”熟悉運(yùn)用動(dòng)能定理的思路與步驟。2．例3

鉛球運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量2kg的鉛球由靜止水平推出，鉛球離手是的速度為10m/s，運(yùn)動(dòng)員推出鉛球過程中對(duì)鉛球做的功是多少？解析：鉛球開始的動(dòng)能是0，經(jīng)推動(dòng)離手時(shí)獲得了速度，即獲得了動(dòng)能。由于是水平推出，這一過程中，只有運(yùn)動(dòng)員的推力做了功，對(duì)鉛球運(yùn)用動(dòng)能定理有：◆交流評(píng)價(jià)──鞏固所學(xué)1．學(xué)生練習(xí)：教材第