4. 动能 动能定理名师教学设计2

第四章 机械能和能源

第4节 动能

动能定理

【教学目标】

知识与技能

1、掌握动能的表达式。

2、掌握动能定理的表达式。

3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。

过程与方法

1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。

2、理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

情感、态度与价值观

通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

【教学重点】动能定理及其应用。

【教学难点】对动能定理的理解和应用。

【教学课时】1课时[来源:学科网]

【探究学习】

（一）引入新课

教师活动：高速的子弹可以切断扑克牌；风能够吹动发电装置，最终转化为电能；2012年08月01日，一架波音737飞机在丹佛国际机场降落时遭遇鸟击，机鼻破损严重。这些都说明运动的物体可以做功，运动的物体也具有能量。物体由于运动而具有的能量叫做动能。

（二）进行新课

1、动能表达式

教师活动：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？

学生活动：思考后回答

学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。

说明：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。

教师活动：投影：在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。

设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。

学生活动：在练习本上独立推导，求出力对物体做功的表达式。

教师活动：投影学生的推导过程。

112mv2mv12

221提出问题：教材上说“mv2”很可能是一个具有特殊意义的物理量，为什2功的表达式为：W么这样说？通过上节课的探究，是否也印证了你的观点？

教师活动：听取学生汇报，帮助总结。

质量为m的物体，以速度v运动时的动能为Ek12mv[来源:学

2

提出问题：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？子弹的质量为20g，射出时的速度为1000m/s，求子弹的动能是多少？在枪膛中火药对子弹所做的功是多少？

学生活动：回答问题，并计算子弹的动能与火药对子弹做的功。

说明：通过计算子弹的动能，增强学生的感性认识。同时让学生感受到动能这个概念在生活、科研中的实际应用。促进学生对物理学的学习兴趣。

2、动能定理

教师活动：直接给出动能定理的表达式：

有了动能的表达式后，前面我们推出的W112mv2mv12，就可以写成

22WEk2Ek1

121其中Ek2表示一个过程的末动能mv2，Ek1表示一个过程的初动能mv12。

22上式表明，力在一个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论，叫做动能定理。[来源:学科网]

提出问题：（1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？结合生活实际，举例说明。（2）动能定理，我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况，该怎样理解？

学生活动：阅读教材，思考问题，列举实例；选出代表发表自己的见解。

说明：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生讨论，明确动能定理的应用范围。

（四）实例探究——对动能定理的应用

教师活动：投影例题，引导学生一起分析、解决。

学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性。

1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便. 2、用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功. 3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小。

说明：通过分析实例，培养学生进行情景分析，加深对规律的理解能力，加强物理与生活实践的联系。

（五）小结

1．物体由于运动而具有的能，叫动能

122．公式Ekm

动能23．动能是标量，是状态量

4．单位：焦（J）

动能 动能定理1．合外力所做的功等于物体动能的变化

2．WEK2EK1或W1m221m12

22

3动能定理①确定研究对象及运动过程

②受力分析，并确定各个力所做的功

③明确初、末状态的动能

④列方程求解，对结果进行必要的讨论说明

