4. 动能 动能定理教学设计及说课稿

《动能定理的应用》教学设计

一、

教材分析

功和能是物理学的基本观点，“动能定理”是高中力学的重要内容，也是解决动力学问题的重要工具。

在上节课系统地学习《动能和动能定理》后，为了深化学生对动能定理的认知和掌握，本节通过补充两道经典例题，强化学生从功能关系的角度规范化解题，形成正确的解题思想，学会从物理规律本身的特点出发考虑问题；并在实例的分析和讲评中体会动能定理处理多过程、复杂运动时的快捷与便利。

二、

学情分析

学生在前面的学习中对“动能”和“动能定理”有了初步认知，对于应用动能定理解决一个力、单一过程已经驾轻就熟，但是涉及到斜面问题、多个力、多阶段的时，如何计算摩擦力的功，如何计算求总功，如何应用动能定理解决还是不小的挑战。为了系统掌握动能定理的解题思路，更好的理解动能定理的意义，本节有针对性的挑选两道习题进行讲评。

三、

教学目标

1.

知识与技能

（1）知道动能定理的内容和使用条件；

（2）明确应用动能定理解题的步骤；

（3）理解动能定理丰富内涵。

2.

过程与方法

（1）针对常见的物理现象和物理问题，正确应用动能定理；

（2）掌握解决力学问题的思维程序，学会解决力学综合问题的方法；

（3）通过小组合作讨论与教师点拨，使学生体会到外力做功与动能变化的关系。

3.

情感态度与价值观

（1）通过解决实际问题，培养认真仔细有序的分析习惯；

（2）具体问题具体分析，提高思维的客观性和准确性。

四、

教学重点和难点

1、重点：动能定理对多过程的应用

2、难点：根据需要确定初、末状态

熟练计算合外力的功

五、

教学过程

（一）知识回顾

动能定理

1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中___________。

2.表达式：

(1)W合=____；

(2)W合=______；

(3)W=

。

3.物理意义：_______的功是物体动能变化的量度。

①W合的含义：

W 总＝

F合·S cosθ

（各力均为恒力时）

W 总＝W1+W2 +…（运动中受力变化时）

②△Ek的含义：

动能的增量，EkEk末Ek初

Ek>0，合力做正功，Ek<0，合力做负功。

4.适用条件：

(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于________。

(2)既适用于恒力做功,也适用于_________。

(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以_______作用。

(4)既适用于单一运动过程，也适用于___________ (5)动能定理中的位移和速度必须是相对于——___________。一般以______为参考系。

动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。

（二）动能定理的应用

考点1

动能定理的理解

【考点解读】从两个方面理解动能定理

(1)动能定理公式中体现的三个关系。

①数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化,求合外力的功,进而求得某一力的功。

②单位关系,等式两侧物理量的国际单位都是焦耳。

③因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因。

(2)动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力。

1、

恒力做功问题：

如图所示，一个质量m为2kg的物块，从高度h=5m、长度l=10m的光滑斜面的顶端A由静止开始下滑，那么物块滑到斜面底端B时速度的大小是(不计空气阻力，g取10m/s2)

(

)

A．10m/s

B．102m/s

C．100m/s

D.

200m/s 【解题探究】一、请对物块进行受力分析,哪些力是恒力,哪些力是变力? 1、受到的力：_____________________。

2、恒力：____________________。

3、做功的力：______________。

二、重力的特点? 1、重力做功：___________。

2、重力做的功为：________ 三、物块动能的变化？

初动能_______,末动能_________,动能的变化量__________。

应用动能定理时应主要进行哪些分析?提示：受力分析、过程分析及各力做功情况分析。

2、多过程做功问题

质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少？

【解题探究】一、钢球的运动可以分为哪几个运动阶段？

A

h

l

B

____________________________________________ 二、请对物块进行受力分析,物体受到那些力作用? 1、第一阶段刚球受到的力：______，做功的力：____合力做的功:_____；初动能为：______，末动能为______，动能的变化量为______。

2、第二阶段刚球受到的力：___________，做功的力：____________；合力做的功：___________初动能为：______，末动能是______，动能的变化量为______。

还有其它解法吗？（应用动能定理整体解题）：

【解题探究】请对物块进行受力分析,物体受到那些力作用?

整个运动过程中刚球受到的力：_____________，做功的力：____________。

合力做的功:_______________；初动能为：______，末动能为______，动能的变化量为______。

变式训练：

Hh

铁球从1m高处掉入沙坑,已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m?

思考题：求解曲线运动变力做功问题

某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：

（1） 人抛球时对小球做多少功？

（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？

动能定理是物理学的重要规律。

应用动能定理分析问题，只需考虑物体初、末状态的动能与所做的功，而不必考虑物体加速度和时间，因而往往比用牛顿定律和运动学规律更简便。