《動(dòng)能和動(dòng)能定理》（通用4篇）
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》 篇1
課題
動(dòng)能 動(dòng)能定理
教材內(nèi)容的地位
動(dòng)能定理是功能關(guān)系的重要體現(xiàn)，是推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律的依據(jù)，因此是本章的重中之重。在整個(gè)經(jīng)典物理學(xué)中，動(dòng)能定理又與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理并稱為解決動(dòng)力學(xué)問題的三大支柱。也是每年高考必考內(nèi)容。因此學(xué)好動(dòng)能定理對每個(gè)學(xué)生都尤為重要。
--思路
導(dǎo)入新課──探究動(dòng)能的相關(guān)因素（定性）──探究功與動(dòng)能的關(guān)系（推理、演繹）──驗(yàn)證功和能的關(guān)系──鞏固動(dòng)能定理
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.理解動(dòng)能的確切含義和表達(dá)式。
2.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程、適用范圍、簡單應(yīng)用。
3.培養(yǎng)學(xué)生探究過程中獲取知識(shí)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理數(shù)據(jù)的能力。
過程與方法
1.設(shè)置問題啟發(fā)學(xué)生的思考，讓學(xué)生掌握解決問題的思維方法。
2.探究和驗(yàn)證過程中掌握觀察、總結(jié)、用數(shù)學(xué)處理物理問題的方法。
3.經(jīng)歷科學(xué)規(guī)律探究的過程、認(rèn)識(shí)探究的意義、嘗試探究的方法、培養(yǎng)探究的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過動(dòng)能定理的推導(dǎo)演繹，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的興趣。
2.通過探究驗(yàn)證培養(yǎng)合作精神和積極參與的意識(shí)。
3.用簡單儀器驗(yàn)證復(fù)雜的物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生不畏艱辛敢于進(jìn)取的精神。
4.領(lǐng)略自然的奇妙和諧，培養(yǎng)好奇心與求知欲使學(xué)生樂于探索。
教學(xué)重點(diǎn)
1.動(dòng)能的概念，動(dòng)能定理及其應(yīng)用。
2.演示實(shí)驗(yàn)的分析。
教學(xué)難點(diǎn)
動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用
教學(xué)資源
學(xué)情分析
學(xué)生在初中對動(dòng)能有了感性認(rèn)識(shí)，在高中要定量分析。
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。
前期教學(xué)狀況、問題與對策
通過前幾節(jié)的學(xué)習(xí)，了解了功并能進(jìn)行簡單的計(jì)算初步了解了功能關(guān)系。
對物體做的功與其動(dòng)能的具體關(guān)系還不清楚，這就是本節(jié)重點(diǎn)解決的問題。
教學(xué)方式
啟發(fā)式、探究式、習(xí)題教學(xué)法、類比法
教學(xué)手段
多媒體課件輔助教學(xué)
教學(xué)儀器
斜面、物塊、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、紙帶
動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)
驗(yàn)證動(dòng)能定理
--
環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
提問：
能的概念
功和能的關(guān)系
引導(dǎo)學(xué)生回顧初中學(xué)習(xí)的動(dòng)能的概念
動(dòng)能和什么因素有關(guān)，動(dòng)能和做功的關(guān)系。（猜想）
一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ途哂心芰俊?/p>
功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。
由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能。
鞏固上節(jié)內(nèi)容
培養(yǎng)學(xué)生的想象力,設(shè)問啟發(fā)思考
探究動(dòng)能和什么因素有關(guān)
多媒體演示：滑塊a從斜面滑下與物塊b碰撞。
實(shí)物演示：
結(jié)論：
從功能關(guān)系定性分析得到:物體質(zhì)量越大，速度越大則動(dòng)能越大。
探究動(dòng)能與質(zhì)量、速度的定量的關(guān)系。
學(xué)生描述看到的現(xiàn)象：
讓滑塊a從不同的高度滑下，可以看到：高度大時(shí)把物塊推得遠(yuǎn)，對物塊做功多。
讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大時(shí)把物塊推得遠(yuǎn)，對物塊做功多。
學(xué)生總結(jié)動(dòng)能的相關(guān)因素：物體的質(zhì)量和速度。
定性分析
培養(yǎng)學(xué)生分析試驗(yàn)現(xiàn)象的能力
探究做功與動(dòng)能的關(guān)系
多媒體演示：飛機(jī)加速，飛
機(jī)動(dòng)能變化的原因？
定量分析：應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定
律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)
物理情景
問題
1.猴子從樹上自由下落（投影）
重力做功與速度關(guān)系
2.飛機(jī)在牽引力阻力作用下起飛（投影）
牽引力、阻力做功與速度關(guān)系
歸納：
物體的合力做的功等于這個(gè)物理量的變化，得到式子：
這就是動(dòng)能定理。
由功能關(guān)系和動(dòng)能的定性表述，只能用這個(gè)物理量表示動(dòng)能。
板書：動(dòng)能、動(dòng)能定理
由于牽引力對飛機(jī)做正功，導(dǎo)致飛機(jī)的動(dòng)能增大。
學(xué)生分組推導(dǎo)：
情景
結(jié)論
1
2
用文字語言表述結(jié)論：
物體只受重力作用，重力對物體做的功等于這個(gè)物理量的變化。
物體在動(dòng)力和阻力作用下，外力對物體做的總功等于這個(gè)物理量的變化。
通過推理、演繹培養(yǎng)探究興趣
培養(yǎng)用數(shù)學(xué)的方法解決物理問題的能力
定量探討
驗(yàn)證動(dòng)能定理
引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證動(dòng)能定理：利
用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的紙帶。（自由落體）
學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案（分組討論），動(dòng)手操作。
數(shù)據(jù)處理：
下落高度（h）
末速度（v）
重力的功（mgh）
動(dòng)能變化
mgh與
結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，重力做的功與動(dòng)能變化相等。
讓學(xué)生了解“探究”的重要環(huán)節(jié)
培養(yǎng)合作精神
用簡單儀器驗(yàn)證復(fù)雜規(guī)律
課堂鞏固
投影例題：
物體從高出地面h處自由落下，落至地面陷入沙坑h后停止，求物體在沙坑中受到的阻力是重力的多少倍？
投影三種解法，并總結(jié)。
1.動(dòng)能定理與牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題比較
2.動(dòng)能定理解題方法步驟（三步走）
學(xué)生思考：提供多種解法
1.牛頓運(yùn)動(dòng)定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
2.分過程用動(dòng)能定理
3.全過程用動(dòng)能定理
鞏固本節(jié)基本知識(shí)、對比兩種動(dòng)力學(xué)方法優(yōu)缺點(diǎn)、學(xué)會(huì)動(dòng)能定理的應(yīng)用。
自然界的奇妙、和諧統(tǒng)一。
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》 篇2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)和技能：
⑴理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算；
⑵理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程；
⑶知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。
2.過程和方法：
⑴體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論探索相結(jié)合的探究過程。
⑵培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的能力。
⑶培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造性思維。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀：
⑴激發(fā)學(xué)生對物理問題進(jìn)行理論探究的興趣。
⑵激發(fā)學(xué)生用不同方法處理同一問題的興趣，會(huì)選擇用最優(yōu)的方法處理問題。
二、設(shè)計(jì)思路
動(dòng)能定理是力學(xué)中一條重要規(guī)律，它反映了外力對物體所做的總功跟物體動(dòng)能改變的關(guān)系，動(dòng)能定理貫穿在本章以后的內(nèi)容中，是本章的教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)習(xí)掌握它，對解決力學(xué)問題，尤其是變力做功，時(shí)間未知情況下的問題有很大的方便。
本課--的過程為：
學(xué)生通過回憶初中所學(xué)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)引起思考
學(xué)生討論，設(shè)計(jì)情景，進(jìn)行理論探討和論證，找出動(dòng)能的表達(dá)式。
通過對前面探討過程的深入思考，得出動(dòng)能定理
通過具體實(shí)例，深化對動(dòng)能和動(dòng)能定理的理解，突出動(dòng)能定理的優(yōu)越性
由于本節(jié)內(nèi)容較多又很重要，建議安排一節(jié)習(xí)題課，以達(dá)到良好的效果。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.重點(diǎn)：⑴動(dòng)能概念的理解；⑵動(dòng)能定理及其應(yīng)用。
2.難點(diǎn)：對動(dòng)能定理的理解。
四、教學(xué)資源
斜面、質(zhì)量不同的滑塊、木塊等
五、--
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
點(diǎn) 評
一、引入新課 【板書】一、動(dòng)能 提問：在初中我們學(xué)過動(dòng)能的初步知識(shí)，那么什么是物體的動(dòng)能？ 【板書】1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。 提問：物體的動(dòng)能大小和哪些因素有關(guān)呢？你有什么方法可以證明？ 引導(dǎo)學(xué)生重復(fù)初中所做得滑塊撞擊木塊的實(shí)驗(yàn)。 歸納：物體能夠?qū)ν庾龉Φ谋绢I(lǐng)越大，物體的能量就越大，實(shí)驗(yàn)中滑塊的質(zhì)量和速度越大，對外做功的本領(lǐng)越大，說明動(dòng)能和物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。 提問：那么，到底如何定量的來表示動(dòng)能呢？過渡：上一節(jié)課我們研究了做功和物體速度變化的關(guān)系，兩者之間有什么關(guān)系？提問：那么比例系數(shù)為多少呢？如何去確定呢？ 設(shè)計(jì)情景：如圖所示，某物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力f的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。求做功和速度變化的關(guān)系？ 選擇學(xué)生的答案，投影學(xué)生的解答過程，歸納，總結(jié)。 根據(jù)牛頓第二定律： ……① 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： …② 外力f做功： …………③ 由①②③得： 思考：外力做功引起了什么量的變化？ 歸納：外力f所做的功等于“ ”這個(gè)物理量的變化，所以在物理學(xué)中就用“ ”這個(gè)量表示物體的動(dòng)能。 二、新課教學(xué) 【板書】2、公式： 提問：動(dòng)能的大小由什么決定？它是標(biāo)量還是矢量？ 【板書】3、說明： ①動(dòng)能是標(biāo)量，且總為正值，由物體的速率和質(zhì)量決定，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)； 提問：動(dòng)能的單位？ 【板書】②動(dòng)能的單位：焦（j） 1j=1n·m=1kg·m2/s2 提問：二戰(zhàn)時(shí)一位飛行員用手抓住了一顆飛行的子彈，這說明了什么？ 【板書】③動(dòng)能具有相對性。 講解：有了動(dòng)能的公式，前面的方程就可以寫成： 提問：⑴上式的物理意義是什么？ ⑵如果物體受到幾個(gè)力共同作功，上式是否還成立呢？ 講解：上式具有普遍意義，是力學(xué)中的一條重要規(guī)律。 【板書】二、動(dòng)能定理 1、表述：合外力對物體做的功，等于物體動(dòng)能的變化。 2、公式： 提問：剛才的推導(dǎo)是在物體受恒力作用，并且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的。如果物體受到變力作用或物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，定理是否正確呢？ 【板書】3、動(dòng)能定理適用于變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)的情況。 引導(dǎo)學(xué)生看課本例題1。 確定研究對象：飛機(jī) 分析研究過程：飛機(jī)滑跑過程 分析受力：重力、支持力、牽引力和阻力 分析做功情況：牽引力和阻力做功 分析動(dòng)能變化：初動(dòng)能 末動(dòng)能 根據(jù)動(dòng)能定理列出方程，求解。 思考：如果用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是否可以求解？ 引導(dǎo)比較兩種解法。 引導(dǎo)學(xué)生看課本例題2。提問：通過兩個(gè)例題，你是否可以歸納出應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟？ 【板書】三、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟 1、 確定研究對象 2、 確定研究過程 3、 分析物體的受力和各力的做功情況 4、 確定初末狀態(tài)的動(dòng)能 5、 應(yīng)用動(dòng)能定理列方程求解 6、 檢驗(yàn) 三、學(xué)生練習(xí)： 1、物體的速度增大為原來的n倍，動(dòng)能增大為多少倍？動(dòng)能增加了多少倍？速度變?yōu)樵瓉淼?，動(dòng)能變?yōu)槎嗌伲縿?dòng)能變化了多少？質(zhì)量增加為原來的n倍，動(dòng)能增大為多少倍？動(dòng)能增加了多少倍？ （強(qiáng)化動(dòng)能和速度及質(zhì)量的關(guān)系，辨析動(dòng)能和動(dòng)能變化的區(qū)別。） 2、子彈以水平速度v射入固定木板深s處，假設(shè)子彈在木板中受的阻力是恒定的，那么子彈以 水平射入木板中，射入的深度是多少？子彈以 的初動(dòng)能射入木板中，射入的深度又是多少？ （強(qiáng)化應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路和方法） 四、作業(yè)： 《問題與練習(xí)》第2、3、4、5題 學(xué)生回答：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。 學(xué)生回答：物體的質(zhì)量和速度越大，它的動(dòng)能就越大。 學(xué)生上臺(tái)演示滑塊從斜面上滑下：同一滑塊，高度越高，滑塊把木塊推得越遠(yuǎn)；同一高度，質(zhì)量越大，滑塊把木塊推得越遠(yuǎn)。 學(xué)生回答：力對初速度為零的物體所做的功與物體速度的二次方成正比。學(xué)生討論：找出做功和速度平方變化的定量關(guān)系。 學(xué)生討論，求解。 學(xué)生討論找出“ ”這個(gè)特定意義的物理量。 學(xué)生回答：動(dòng)能的大小由物體的質(zhì)量和速率決定。學(xué)生討論：動(dòng)能是標(biāo)量。 學(xué)生回答：動(dòng)能的單位和功的單位相同。學(xué)生討論：子彈相對飛行員的速度很小，相對動(dòng)能也就很小。學(xué)生回答：做功等于物體動(dòng)能的變化。學(xué)生討論：可以成立，此時(shí)的w應(yīng)為合外力對物體做的總功。 學(xué)生討論：采用微元法，將物體的運(yùn)動(dòng)分解成許多小段，在每一小段上物體受到恒力且做勻速運(yùn)動(dòng)，可以得到同樣的結(jié)論。 學(xué)生看書，歸納解題過程。 學(xué)生練習(xí)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解學(xué)生回答：動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，應(yīng)用比較方便。 學(xué)生討論歸納。 練一練，做一做，想一想 開門見山，直接點(diǎn)題。 在初中所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上深入探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 學(xué)生直接參與探究過程，增加感性認(rèn)識(shí)。 深化對前一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的理解，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。 讓學(xué)生感受理論探究的過程，在學(xué)生求解的過程中要適度巡視，加以指導(dǎo)。 應(yīng)用學(xué)生的解答過程，肯定學(xué)生的探究過程。讓學(xué)生體會(huì)探究的樂趣和喜悅。 在探究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維能力。 通過問題和實(shí)際事例，增加學(xué)生對知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)和橫向聯(lián)系，突破教學(xué)難點(diǎn)。 緊緊扣住探究過程，再次提出問題，激發(fā)學(xué)生的研究興趣和學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。 通過學(xué)生的思考，和以前所學(xué)的思維方法有機(jī)結(jié)合，突破難點(diǎn)。 學(xué)習(xí)用理論指導(dǎo)實(shí)踐的方法，培養(yǎng)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 通過比較，激發(fā)學(xué)生用不同方法處理同一問題的興趣。通過比較，突出動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的內(nèi)化。 強(qiáng)化解題步驟，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)細(xì)致的解題思路和規(guī)范。 學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，當(dāng)堂鞏固，培養(yǎng)應(yīng)用規(guī)律解決問題的能力，加強(qiáng)對知識(shí)和規(guī)律的理解。同時(shí)拓展學(xué)生的認(rèn)知空間。 加深對課堂知識(shí)的鞏固和理解。
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》 篇3
今天說課的題目是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書《物理》必修二第七章機(jī)械能守恒定律，第七節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理的內(nèi)容，此內(nèi)容為本節(jié)的第1課時(shí)。
一、教材分析：
本課時(shí)內(nèi)容主要包括動(dòng)能和動(dòng)能定理等兩部分，屬于掌握的范圍，是在學(xué)習(xí)了“探究功與速度的關(guān)系”的基礎(chǔ)上的知識(shí)。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過動(dòng)能的概念，可結(jié)合初中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解動(dòng)能及動(dòng)能定理的涵義。動(dòng)能定理貫穿于這一章教材，是這一章的重點(diǎn)。課本在講述動(dòng)能和動(dòng)能定理時(shí)，沒有把二者分開講述，而是以功能關(guān)系為線索，同時(shí)引人了動(dòng)能的定義式和動(dòng)能定理，這樣敘述，思路簡明，能充分體現(xiàn)功能關(guān)系這一線索，
1、知識(shí)與技能
(1)理解動(dòng)能概念，能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算;
(2)理解動(dòng)能定理的物理意義，能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算;
2、過程與方法
(1)掌握恒力作用下動(dòng)能定理的推導(dǎo);
(2)通過小組討論，體會(huì)利用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題的優(yōu)越性。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過本節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生從中領(lǐng)略到物理等自然學(xué)科中所蘊(yùn)含的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系，反映了自然界的真實(shí)美。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：對動(dòng)能公式和動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用
根據(jù)以上教學(xué)目標(biāo)將詳講動(dòng)能和動(dòng)能定理，以突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)。
二、說教法：
動(dòng)能定理是本章的重點(diǎn)之一，也是整個(gè)力學(xué)的重點(diǎn)之一，對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)有著舉足輕重的地位，學(xué)生對動(dòng)能定理的適用條件的清楚認(rèn)識(shí)，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，是本節(jié)教學(xué)過程中的難點(diǎn)之一，要突破學(xué)生思維上的這一難點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵。
分析例題之后，讓學(xué)生做一道題，大家使用的方法不同，通過比較，學(xué)生體會(huì)到應(yīng)用動(dòng)能定理解題比較方便、靈活。
三、說學(xué)法：
學(xué)生在學(xué)習(xí)這一節(jié)時(shí)，對動(dòng)能公式比較容易掌握，但是要真正意義上理解動(dòng)能定理，還是有一定難度的。要真正地理解動(dòng)能定理，必須要循序漸進(jìn)，遵循教學(xué)中直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的規(guī)律，從生活中眾多實(shí)例出發(fā)，通過分析、感受真正體驗(yàn)動(dòng)能定理的內(nèi)涵，此外，可以通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作等環(huán)節(jié)，讓每一位同學(xué)都積極參與課堂教學(xué)，真正做到有意義學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)過程：
1、復(fù)習(xí)回顧，導(dǎo)入新課
2、講授新課
3、課堂小結(jié)：
4、鞏固練習(xí)：教材例題
5、作業(yè)設(shè)置：課后習(xí)題。
板書設(shè)計(jì)
第七節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理
一、動(dòng)能
1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫動(dòng)能
2、公式：
3、動(dòng)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量
4、單位：焦耳(J)
二、動(dòng)能定理
1、定義
2、表達(dá)式：
3、解題步驟：
(1)確定研究對象及其運(yùn)動(dòng)過程
(2)受力分析，并確定各個(gè)力所做的功
(3)明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能
(4)列方程求解，對結(jié)果進(jìn)行必要的討論說明
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》 篇4
高中物理課堂教學(xué)教案 年 月 日
課 題 §5.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理 課 型 新授課（2課時(shí)）
教 學(xué) 目 標(biāo) 知識(shí)與技能
1.使學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)能的概念，掌握動(dòng)能的計(jì)算式.
2.結(jié)合教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行探索研究和科學(xué)思維能力的訓(xùn)練.
3.理解動(dòng)能定理的確切含義，應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題.
過程與方法
1.運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式.
2.理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題的方法.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo).感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)
動(dòng)能定理及其應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn)
對動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用.
教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí)
教 學(xué) 手 段 教具準(zhǔn)備
多媒體、導(dǎo)軌、物塊(或小球兩個(gè))
教 學(xué) 活 動(dòng)
[新課導(dǎo)入]
師：在前幾節(jié)我們學(xué)過，當(dāng)力對一個(gè)物體做功的時(shí)候一定對應(yīng)于某種能量形式的變化，例如重力做功對應(yīng)于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應(yīng)于彈簧彈性勢能的變化，本節(jié)來探究尋找動(dòng)能的表達(dá)式.在本章“1.追尋守恒量”中，已經(jīng)知道物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，大家先猜想一下動(dòng)能與什么因素有關(guān)?
生：應(yīng)該與物體的質(zhì)量和速度有關(guān).
我們現(xiàn)在通過實(shí)驗(yàn)粗略驗(yàn)證一下物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有什么樣的關(guān)系.
(實(shí)驗(yàn)演示或舉例說明)
讓滑塊a從光滑的導(dǎo)軌上滑下，與靜止的木塊月相碰，推動(dòng)木塊做功.
師：讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到什么現(xiàn)象?
生：讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到：高度大時(shí)滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多.
師：說明什么問題?
生：高度越大，滑到底端時(shí)速度越大，在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，對外做功的本領(lǐng)越強(qiáng)，說明物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量越多.
師：讓質(zhì)量不同的木塊從同一高度滑下，可以看到什么現(xiàn)象?
生：讓質(zhì)量不同的木塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多.
師：說明什么問題?
生：相同的高度滑下，具有的末速度是相同的，之所以對外做功的本領(lǐng)不同，是因?yàn)槲矬w的質(zhì)量不同，在速度相同的情況下，質(zhì)量越大，物體對外做功的能力越強(qiáng)，也就是說物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量越多.
師：那么把這個(gè)問題總結(jié)一下，得出的結(jié)論是什么呢?
[新課教學(xué)]
[實(shí)驗(yàn)探究]
影響小球動(dòng)能大小的因素有哪些?
準(zhǔn)備三個(gè)小球，其中兩個(gè)質(zhì)量相同，第三個(gè)質(zhì)量大一些讓學(xué)生回顧初中的實(shí)驗(yàn)。
一、動(dòng)能的表達(dá)式
生(回答剛才的問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論)：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大.
師：那么動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢?我們來看這樣一個(gè)問題.
(投影展示課本例題，學(xué)生討論解決問題，獨(dú)立完成推導(dǎo)過程)
設(shè)物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力f的作用下發(fā)生一段位移l，速度由vl增大到v2，如圖5.7—2所示.試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)出力f對物體做功的表達(dá)式.
(投影展示學(xué)生的推導(dǎo)過程，讓學(xué)生獨(dú)立完成推導(dǎo)過程)
師：剛才這位同學(xué)推導(dǎo)得很好，最好是在推導(dǎo)過程中加上必要的文字說明，這樣就更完美了.這個(gè)結(jié)論說明了什么問題呢?
生：從w= 這個(gè)式子可以看出，“ ”很可能是一個(gè)具有特定意義的物理量，因?yàn)檫@個(gè)物理量在過程終了時(shí)和過程開始時(shí)的差，正好等于力對物體做的功，所以“ ”就應(yīng)該是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式.
師(鼓勵(lì))：這位同學(xué)總結(jié)得非常好，我們都要向他學(xué)習(xí)，我們在上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究中已經(jīng)表明，力對初速度為零的物體所做的功與物體速度的平方成正比，這也印證了我們的想法。所以動(dòng)能應(yīng)該怎樣定義呢?
生：在物理學(xué)中就用 這個(gè)物理量表示物體的動(dòng)能，用符號ek表示,ek= .
師：動(dòng)能是矢量還是標(biāo)量?
生：動(dòng)能和所有的能量一樣，是標(biāo)量.
師：國際單位制中，動(dòng)能的單位是什么?
生：動(dòng)能的單位和所有能量的單位一樣，是焦耳，符號j.
師：1970年我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為173 kg，運(yùn)動(dòng)速度為7.2 km/s，它的動(dòng)能是多大?
生：根據(jù)計(jì)算可以得到我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能是4.48x109j
師：為了比較，我們再看這樣一個(gè)例子；質(zhì)量為50 kg、運(yùn)動(dòng)速度為8m/s的同學(xué)在跑步中的動(dòng)能是多少?
生：通過計(jì)算我們可以知道這位同學(xué)具有的動(dòng)能是1.6x103j.
師：如果這些能量全部轉(zhuǎn)化為電能，能夠使100w的燈正常工作多長時(shí)間?
生：可以使100w的電燈正常工作16s.
師：我們知道，重力勢能和彈簧的彈性勢能都與相對位置有關(guān)，那么動(dòng)能有沒有相對性呢?
生：動(dòng)能也應(yīng)該有相對性，它與參考系的選取有關(guān)。
師：以后再研究這個(gè)問題時(shí)，如果不加以特別的說明，都是以地面為參考系來研究問題的.大家再看這樣一個(gè)例子：父親和兒子一起溜冰，父親的質(zhì)量是60 kg，運(yùn)動(dòng)速度為5 m/s，兒子的質(zhì)量是30 kg，運(yùn)動(dòng)速度為8m/s，試問父親和兒子誰具有的動(dòng)能大?
生1：當(dāng)然是父親的動(dòng)能大了.
師：你是怎樣得出這個(gè)結(jié)論的呢?
生l：質(zhì)量大動(dòng)能就大.
生2：根據(jù)計(jì)算，兒子的動(dòng)能要大于父親的動(dòng)能.
師(語重心長)：我們計(jì)算問題一定不要想當(dāng)然，這樣很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，一定要有根據(jù)，分析問題要全面.
[課堂訓(xùn)練]
1.質(zhì)量一定的物體……………( )
a.速度發(fā)生變化時(shí)，其動(dòng)能一定變化b.速度發(fā)生變化時(shí)，其動(dòng)能不一定變化
c.速度不變時(shí).其動(dòng)能一定不變 d.動(dòng)能不變時(shí)，其速度一定不變
2.下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是………………( )
a.甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍
b.甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
c.甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
d.質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)
參考答案
1. bc 2.cd
二\動(dòng)能定理
師：有了動(dòng)能的表達(dá)式后，前面我們推出的w＝ ,,就可以寫成w＝ek2—ek1= ，其中ek2表示一個(gè)過程的末動(dòng)能 ，ek1表示一個(gè)過程的初動(dòng)能 .
師：上式表明什么問題呢?請你用文字?jǐn)⑹鲆幌?
生：力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.
師：這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.
師：如果物體受到幾個(gè)力的作用，動(dòng)能定理中的w表示什么意義?
生：如果物體受到幾個(gè)力的作用，動(dòng)能定理中的w表示的意義是合力做的功.
師：那么，動(dòng)能定理更為一般的敘述方法是什么呢?
生：合力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.
師：結(jié)合生活實(shí)際，舉例說明。
生1：上一節(jié)課做實(shí)驗(yàn)探究物體速度與力做功之間的關(guān)系時(shí)，曾經(jīng)采用的一種方法是平衡摩擦力，實(shí)際上這時(shí)小車受到的橡皮筋的拉力就等于物體所受的合力.
生2：如果物體勻速下落，那么物體的動(dòng)能沒有發(fā)生變化，這時(shí)合力是零，所以合力做的功就是零.
生3：例如，一架飛機(jī)在牽引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速運(yùn)動(dòng).速度越來越大，動(dòng)能越來越大.這個(gè)過程中是牽引力和阻力都做功，牽引力做正功，阻力做負(fù)功，牽引力和阻力的合力做了多少功，飛機(jī)的動(dòng)能就變化了多少.
師：合力做的功應(yīng)該怎樣求解呢?我們經(jīng)常用什么方法求解合力做的功?
生：合力做功有兩種求解方法，一種是先求出物體受到的合力.再求合力做的功，一種方法是先求各個(gè)力做功，然后求各個(gè)力做功的代數(shù)和.
師：剛才我們推導(dǎo)出來的動(dòng)能定理，我們是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下推出的.動(dòng)能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況，該怎樣理解?
生：當(dāng)物體受到的力是變力，或者物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線時(shí)，我們?nèi)匀徊捎眠^去的方法，把過程分解為很多小段，認(rèn)為物體在每小段運(yùn)動(dòng)中受到的力是恒力，運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線，這樣也能得到動(dòng)能定理.
師：正是因?yàn)閯?dòng)能定理適用于變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)的情況，所以在解決一些實(shí)際問題中才得到了更為廣泛的應(yīng)用.我們下面看一個(gè)例題：
投影展示例題，學(xué)生分析問題，討論探究解決問題的方法.
一架噴氣式飛機(jī)質(zhì)量為5.0xl03kg，起飛過程中從靜止開始滑跑.當(dāng)位移達(dá)到l=5.3x102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是
飛機(jī)重力的0.02倍.求飛機(jī)受到的牽引力.
師：從現(xiàn)在開始我們要逐步掌握用能量的觀點(diǎn)分析問題.就這個(gè)問題而言.我們已知的條件是什么?
生：已知初末速度，初速度為零，而末速度為v=60m/s，還知道物體受到的阻力是重力的0.02倍.
師：我們要分析這類問題，應(yīng)該從什么地方人手呢?
生：還是應(yīng)該從受力分析人手。這個(gè)飛機(jī)受力比較簡單，豎直方向的重力和地面對它的支持力合力為零，水平方向上受到飛機(jī)牽引力和阻力。
師：分析受力的目的在我們以前解決問題時(shí)往往是為了求物體的加速度，而現(xiàn)在進(jìn)行受力分析的目的是什么呢?
生：目的是為了求合力做的功，根據(jù)物體合力做的功，我們就可以求解物體受到的牽引力.
師：請同學(xué)們把具體的解答過程寫出來.
投影展示學(xué)生的解答過程，幫助能力較差的學(xué)生完成解題過程.
解題過程參考
師：用動(dòng)能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較，動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在哪里呢?
生1：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.
生2：動(dòng)能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)問題，而牛頓運(yùn)動(dòng)解決這樣一類問題非常困難.
師：下面大家總結(jié)一下用動(dòng)能定理解決問題的一般步驟.
(投影展示學(xué)生的解決問題的步驟，指出不足，完善問題)
參考步驟
用動(dòng)能定理解題的一般步驟：
1.明確研究對象、研究過程，找出初末狀態(tài)的速度情況.
2.要對物體進(jìn)行正確的受力分析，明確各個(gè)力的做功大小及正負(fù)情況.
3.明確初末狀態(tài)的動(dòng)能.
4.由動(dòng)能定理列方程求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論.
師：剛才這位同學(xué)分析得很好，我們現(xiàn)在再看例題2.
投影展示例題2
一輛質(zhì)量為m，速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停下來，試求汽車受到的阻力.
師：這個(gè)問題和上一個(gè)問題的不同之處在哪里?
生1：首先是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的情況不同，上一個(gè)問題中飛機(jī)是從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)的，是初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，而這個(gè)問題中汽車是具有一個(gè)水平方向的初速度，速度逐漸減小的一個(gè)減速運(yùn)動(dòng)，最終的速度為零.
生2：兩個(gè)物體受力是不相同的，飛機(jī)受到的合力的方向和運(yùn)動(dòng)方向相同，而汽車受到的合力方向和運(yùn)動(dòng)方向相反。
生3：它們的動(dòng)能變化情況也不相同，飛機(jī)的動(dòng)能是增加的，而汽車的動(dòng)能是減小的.
師：這也說明一個(gè)問題，在應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)我們應(yīng)該注意到，外力做功可正可負(fù)。如果外力做正功，物體的動(dòng)能增加；外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減少.現(xiàn)在大家把這個(gè)問題的具體的解答過程寫出來.
(投影展示學(xué)生的解答過程，指導(dǎo)學(xué)生正確的書寫解答過程)
參考解答過程
師：通過以前的學(xué)習(xí)我們知道，做功的過程是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程.在上面的例題中，阻力做功，汽車的動(dòng)能到哪里去了?
生：汽車的動(dòng)能在汽車與地面的摩擦過程中轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，以熱的形式表現(xiàn)出來，使汽車與地面間的接觸面溫度升高.
[小結(jié)]
本節(jié)課的內(nèi)容是高中物理的一個(gè)重中之重，是高考中必考的內(nèi)容之一，并且所占的比重非常大，所以要引起老師和學(xué)生的高度重視。本節(jié)連同下一節(jié)內(nèi)容(機(jī)械能守恒定律)是用能量觀點(diǎn)解決問題的重要組成部分，這兩節(jié)課后可以加適當(dāng)?shù)牧?xí)題課加以鞏固，也可以在本節(jié)課后就加一節(jié)習(xí)題課.本節(jié)課的內(nèi)容不是十分復(fù)雜，在用牛頓定律推導(dǎo)動(dòng)能定理時(shí)學(xué)生一般都能夠自己推導(dǎo)，要放開讓學(xué)生自己推導(dǎo)，以便學(xué)生對動(dòng)能定理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí).
動(dòng)能定理的應(yīng)用當(dāng)然是這一節(jié)課的一個(gè)關(guān)鍵，這節(jié)課不可能讓學(xué)生一下子就能夠掌握應(yīng)用這個(gè)定理解決問題的全部方法，而應(yīng)該教給學(xué)生最基本的分析方法，而這個(gè)最基本分析方法的形成可以根據(jù)例題來逐步讓學(xué)生自己體會(huì)，這兩個(gè)例題不難，但是很有代表性，分兩種情況從不同角度分析合力做功等于動(dòng)能的變化，一次是合力做正功，物體動(dòng)能增加；一次是合力對物體做負(fù)功，物體動(dòng)能減少.可以在這兩個(gè)題目的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況再增加一些難度相對較大的題目以供水平較高的學(xué)生選用.但是這節(jié)課的主流還是以基礎(chǔ)為主，不能本末倒置. 學(xué) 生 活 動(dòng)
作 業(yè) [布置作業(yè)]
教材21頁問題與練習(xí)1，2，3，4，5.
板 書 設(shè) 計(jì) 5.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理
動(dòng)能的表達(dá)式
1.推導(dǎo)過程
2.動(dòng)能的表達(dá)式
3.動(dòng)能的單位和標(biāo)矢性
4.ek= .
動(dòng)能定理
1.內(nèi)容：合力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.
2.公式表示；w合＝△ek
3.例題：分析
教
學(xué)
后
記