4. 动能 动能定理教学设计(第一课时)

第四章 机械能

第4节

动能定理

教学目标

1、知识与技能

(l)、知道动能的定义式和单位，会根据动能的表达式计算运动物体的动能；

(2)、理解动能定理的物理意义，会用动能定理处理单个物体的相关问题；

2、过程与方法

(l)、通过理论推导得到动能和动能定理的表达式；

(2)、在理解领悟动能定理的过程中体会类比法、微元法的应用；

3、情感、态度与价值观

(l)、通过自主学习和探究感受成功的喜悦，激发学生对科学研究的兴趣和求知欲；

(2)、通过同伴合作交流学会正确评价他人和自己，增强人际交往的能力；

重点难点

(1)、理论探究动能和动能定理的表达式；

(2)、会用动能定理解决生产和生活中的实际问题；

设计思想 本节课设计的主要目的是力求体现新课程理念：“注重科学探究，提倡教学方式多样化”．体现“教学活动的本质是学生特殊学习活动”的教学指导思想．通过重力做功与重力势能变化之间的关系WGmgh1mgh2，推导外力对物体做功的表达式(W112mv2mv12)，从而22得出动能和动能定理的表达式．例题的选择从单过程到多过程，从直线到曲线、从恒力到变力，目的是让学生感悟运用动能定理解题的特点以及解题的优越性和适用的广泛性．

教学资源 《动能定理》多媒体课件

教学设计

【课堂引入】

一、理论探究——构建动能表达式

师：请大家回忆有关动能的知识，动能与哪些因素有关

生：质量越大!速度越大，动能就越大

师：物体的动能与物体的质量和速度究竟有

什么样的定量关系？它的表达式如何？我们如何去探究呢？(教师停顿片刻，学生思考) 师：我们知道功是能量转化的量度，前面我们研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立重力势能的表达式”重力做功与重力势能变化的关系式如何? 生：重力做功与重力势能变化的关系式是WG=mgh1-mgh2，由此得到重力势能的表达式Ep=mgh

2师：上节实验探究发现，力对物体做的功与物体速度变化的关系是Wv

(物体初速度为v0)因此，功与速度变化的关系是导出动能表达式的一个桥梁．

【课堂学习】

二、新课教学，理论探究

给出情景：物体的质量为m，在光滑水平面上，受到与运动方向相同的恒力F的作用，发生一段位移l，速度由v；增加到v，恒力所做的功为W

提出问题：物体的动能与它的速度密切相关，而物体速度的变化又与它受力有关，能否从理论上探究做功与物体速度变化的关系？

理论探究：(学生推导)由运用运动学知识和牛顿第2v2v1212mv2v12

二定律得WFlF2a2三、猜想类比，寻找规律

类比引导：WWG=mgh1-mgh2很相似

师：比较上面两个式子，能发现什么规律?(学生通过观察、类比、分析和讨论回答) 生l：从两式比较可以看出：外力做功W等于112mv2mv12与前面得出的重力做功与重力势能变化的关系221mv2的始末状态之差

21mv2

2生2：上面两式左边都是功，功是能量变化的量度，因此我们类比第二个式子右边有可能是一个具有特定意义的物理量!应该也是一个能量的表达式吧．

生3：上节课实验探究了功与速度变化的关系，得到功与速度的平方成正比(初速度为零)”

我们还知道物体的质量越大!速度越大，物体的动能越大，式中的这应该就是我们寻找的动能表达式．

师生总结：与重力势能一样，动能应该是状态量，动能是标量，单位是焦耳”重力势能具有相对性有正负之分，动能也具有相对性”虽然速度有正负，但动能却不可能为负值”动能的相对性与重力势能相对性是不同的”

(4)巩固练习，及时反馈(练习为了强化学生对动能的概念和表达式的深刻理解)评析课堂留给学生更多的思考时间，培养学生自学能力!归纳总结的能力．

四、拓展提高：领会动能定理的含义

(1)动能定理的得出

师：我们刚才推导用的物理模型是只有一个水平外力F做功的情形，对于多个力做功的情形(如水平面有摩擦)，

公式W1mv2与v有关?有关，21212mv2mv1还成立吗？如果成立W表示什么

22生：因为前面我们推导时用WFlmal，即用ma表示F，所以在一般情况下只要用112mv2mv12同样成立

22W表示合外力做的功，公式W合

师：如果公式WGmgh1mgh2意义可以表示为重力做的功等于重力是能的减少，那么公式W合112mv2mv12的意义又如何呢？

22生：物体所受合外力做的功等于物体动能的增加”

师：此式就是我们今天学习的重要的内容一动能定理”

(板书)动能定理的内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．表达式W合112mv2mv12

22

(2) 动能定理的应用

动能定理是通过牛顿第二定律和运动学公式推导出来的，但它的应用范围更广泛

五、践行知识：掌握动能定理的应用

教材p70

【板书设计】

1、

动能的表达式

2、

动能定理的内容

3、

应用动能定理解题的一般步骤