4. 动能 动能定理ppt课件课堂实录

《动能

动能定理》教学设计

四川省棠湖中学 张涛

一、课标要求

《普通高中物理课程标准》对本节内容的要求是：通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系；理解动能和动能定理；用动能定理解释生活和生产中的现象。课标建议从理论和实验两个角度探究恒力做功与物体动能变化的关系。

二、教材分析

在本节之前，学生已经认识到力的做功伴随着某种对应的能量的变化，意识到功其实是能量变化的量度。教材着重强调了要研究某种能量的定量表达式，需要从相应的力做功的角度研究。比如，在第3节研究重力势能的表达式时研究的是重力的做功情况。因此在本节中，应从合力做功的角度理解动能及其变化，这种处理思想是一脉相承的，同时也让学生理解了牛顿第二定律与动能定理的联系和区别。

动能定理揭示的是自然界普遍的一种功能关系，因此对学生认识功和能的关系有十分重要的意义，也为之后探究机械能守恒定律打下了基础。因此本节课具有承上启下的作用，也是本章的一个重点。

三、学情分析

学生通过前几节的学习，已经初步对功和能的关系有了认识，这为本节课的探究提供了知识基础。运用牛顿第二定律解决一般动力学问题是学生在上学期已经掌握的能力，这为本节课的探究提供了能力条件。但是，由于动能的变化牵扯的是合力的做功，而物体的受力情况和运动形式又很多，所以本节课着重研究恒力在直线运动中的做功情况，降低了探究难度。而且在实验方案设计环节，应该注重对学生进行适当的引导，培养学生的科学探究能力。

四、教学目标

（一）知识与技能

1、知道物体动能变化的原因是合力做功；

2、理解动能及其表达式的意义；

3、理解动能定理的物理意义及适用范围。

（二）过程与方法

1、经历从理论和实验探究动能定理的过程，体会动能定理的推导过程蕴含的物理思想和方法；

2、领悟用动能定理解题的优越性，会用动能定理解决相关问题。

（三）情感态度与价值观

1、进一步培养学生科学探究的精神，养成良好的思维习惯；

2、逐渐形成客观求是、循序渐进的科学态度。

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五、教学重点

1、理解动能和动能定理；

2、分别从理论和实验角度探究合力做功与动能变化的关系。

六、教学难点

1、理解动能的变化是由合力做功决定；

2、实验探究动能定理。

七、教学资源准备

教师：多媒体课件，实验器材（小车、附有滑轮的长铝板、钩码、光电门传感器（2个）、天平、细线、DISlab7.0实验软件系统等）

学生：课前预习、练习本等。

八、教学过程

教学环节

（一）创境设问，新课引入

（二）互动解疑

问题探究1：理论探究动能表达式和动能定理

教师活动

提问：决定物体动能大小的因素有哪些？怎样用实验去验证你的观点？

演示实验

观察实验并思考：

1、在实验中动能

思考并回答。

学生活动

以演示实验引入新课，既引发学生积极思考，又承前启后

先定性探究动能大小的决定因素，为以后的定量研究做好铺垫和准备

利用上节课的遗留问题设疑，体现教学的连续性，也有利于培养学生注重联系前后知识的良好学习习惯

设计意图

1、更换质量不同的大小是如何体现的小球，从同一位置下滑，观察物体被撞行的距离

的？

2、通过这组对比实验，能得到什么结2、改变小球下滑论？

的初始位置，观察物体被撞行的距离

引导学生从力做功的角度理解能量的变化，并回忆重力势能和弹性势能的推导思路。提问：研究动能的表达式应从什么力做功入手。

2

问题情景：在光滑水平面上，水平恒力F作用在质量为m的物体

, 使物体发

问题探究2：实验探究动能定理

给出问题情境，适当引导学生求解合力做功。

提问：得出的等式具有什么样的物理生一段位移x , 速度由v1增大到v2

.

试用牛顿第二定律和运动学规律求合力所做的功W.

学生展示推导过程，寻找动能表达式

思考：做匀速圆周运动的物体的动能是否发生变化？

体会动能是标

让学生在教师的引导下，自主进行尝试和推导，亲历亲为，培养学生的严谨科学的科学素养

学生自主展示，有利于树立信心，便于自己发现问题和相互学习

加深对动能的理12意义？mv包含了2

得出动能的表达式，并讨论动能的单位和特点。

提问：要研究物体的动能变化，在实什么样的物理含义？

量，而且动能不可以为负值。

思考并设计实验装置，回忆探究牛顿第二定律时所用到的实验装置，并比较异同。

观察并思考

3 实验装置图

解

逐步启发，引导学生对实验进行设计，培养学生的实验设计能力

I. 设计实验方案

验中，最好以哪个器

材为研究对象？研究什么样的运动最简单实用？

在实验中，需要测量哪些物理量？

需要用到哪些实

II. 进行实验

III. 数据分析

IV. 得出结论

问题探究3：对动能定理的理解及应用

验器材，并设计出实验方案。

介绍光电门的实验原理和作用。

介绍实验软件环境。先平衡摩擦力，并演示实验效果。

分别以不同的初速度释放小车，观察初、末动能和动能变化量有什么特点？

引导学生观察实验数据。

通过实验探究，得出动能定理。

PPT展示问题，引导学生进行自主思

请两位学生参与实验，其他学生观察数据并思考。

计算小车通过两光电门的过程中合力对小车所做的功，并与动能变化量数值作比较。思考实验说明了什么？

让学生了解多样化的实验方法，体会传感技术在实验中的优势

培养学生客观求是的科学精神

从实验数据中分析出动能定理，让学生体会实验和理论对物理学发展的重要性，并指导学生科学思考与讨论：

1、物体动能的变化是由什么决定的？

合理地看待二者的关2、合力做功有正有负，动能将如何变化？

3、动能定理适用于变力做功和曲线运动吗？

自主完成并代表展示

4 系

以问题的形式，让学生自主思考并合作交流，体现了以问题为主线的任务驱动教学模式，也符合新课改提倡的自主、合作、探究的学习方式

I. 理解动能定理

考与合作交流。

II. 小试身手，课

引导学生分别以

堂练习

（三）课堂小结

用动力学方法和动能定理完成例题1

归纳动能定理解题的优越性，规范解题步骤

提出问题，引导学生对课堂进行小结

布置课后作业

完成例2，自我完善，相互评价

对课堂归纳总结，进行反思

通过课堂练习，学生不仅进一步理解动能定理，也逐渐体会运用动能定理解题的优越性

锻炼学生的总结归纳能力，培养学生善于总结反思的习惯

九、板书设计

十、教学反思

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