4. 动能 动能定理教案教学设计

《动能和动能定理》教学设计

一、设计理念：

本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的学习过程，体现“以学生为主体，以教师为主导”的新型师生关系，强化情感、态度与价值观的教育，发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二，其一，密切联系实际，从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究；其二，教师精心设计引导，学生自然的自主探索，推理，师生互动贯穿整个教学过程。

二、

教材分析：

1．内容：

《动能和动能定理》是高中物理（教科版）必修二的第四章的第4节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习，学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么，物体的动能跟哪些因素有关？引起动能变化的原因是什么？就是本节要研究的内容。

2．作用：

本节内容是上一节内容的一个延伸，也是下一节推导机械能守恒定律的依据，具有承前启后作用。通过本节内容的学习，既深化了对功的概念的理解，使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一，它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功，应用十分广泛，所以必须使学生真正的掌握好它。

三、学情分析：

学生在初中阶段已学习过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大。而且通过前面的学习，学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”，知道能量的转化可以通过力做功来实现，这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高，主动性不强，注意力也不够集中，再加上他们数学基础较差，逻辑思维能力和运算能力较弱，所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。

四、三维目标：

1、知识与技能目标

（1）知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算物体的动能。

（2）能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定律的物理意义。

（3）领会运用动能定理解题的优越性，理解做功过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。

（4）知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景。

2、过程与方法目标

⑴设置情景问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。

⑵探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

⑶经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

3、情感态度与价值观目标

（1）通过动能定理的推导演绎，培养学生的科学探究的兴趣。

（2）领略自然的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。

五、教学重点和难点：

1.教学重点

动能的概念，动能定理及其应用

动能的定量化是学生思维突破的障碍，突破的方法是通过复习前面学过的有关知识引导学生通过大胆猜想、推导、类比得出动能的表达式，利用两道经典例题加深学生对动能概念的理解。再以推导动能表达式的方法为依据，通过实例学生可以轻松地推导出动能定理的内容。

2.教学难点

动能定理的理解和应用

六、教学方法分析：

基于上面的教材分析，我运用探究性互助学习教学模式和新课改的理念，结合本校学生特点，以学生为主体，从学生的实际情况出发，使教师能站在学生的角度去与学生一起学习本节内容。因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式，让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的开始要求不能太高，（尤其对于我校学生）要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。通过实例分析，引导学生一起推导、讨论、实际检验等环节，让每一位学生都积极参与到课堂教学中来，每一位学生都能享受成功的喜悦。具体用到了“诱导思维法、”“猜想法”、

“推理法”、“讨论法”、“讲练结合法”、“归纳法”。

七、学习方法分析：

学生学习的过程实际上应该是学生主动获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程，因此，在教学中指导学生学习时，应尽量避免单纯地、直接地向学生灌输知识和特定的学习方法。有效的学习方法应该渗透在具体的教学过程中进行。本节课主要渗透以下几个方面的学法指导。

1.通过情景实例引导学生用自己已具备的知识去自主的探究、推理、讨论总结、归纳出新的知识和规律。当然教师的合理有效的引导是非常重要的。一定要让学生感觉到学习过程是很自然、很合乎情理的，最终新的物理规律也就水到渠成的得到了。这样学生才能感觉到学习起来比较舒服，也就有了成就感和自信心。

2.问题的涉入要由简单到复杂，由特殊到一般，循序渐进，让学生在探究学习过程中有缓冲的机会。通过问题的层层深入，让学生有一步一步向前探索的欲望和兴趣。这也符合人们认知的规律。

3.新知识的获取之时正是需要巩固的时候，要准备好典型的例题让刚掌握这一本领的学生一试身手，让他们学会用知识去解决实际问题，并从中总结出处理问题方法。最后做以总结归纳。

八、教学过程设计：

3分钟时间让学生预习教材，完成导学案第一部分“自主学习”。

（1）创设情境，引入新课

播放“水车”、“海啸”视频，让学生感受运动的物体具有能量，这种能量叫做动能。

（2）教学过程

师：初中的时候已经学习了动能，动能的影响因素有哪些？、

生：物体的质量和速度

运用视频引导学生重复初中所做的滑块撞击木块的实验。教师引导学生得出结论：质量越大、

速度越大，物体的动能就越大

师：物体的动能与物体的质量和速度是怎样的定量关系呢？

学生合作探究一：动能的表达式

在粗糙的水平面上，质量为m的物体在恒力F的作用下发生了一段位移x，速度有v1增

大到v2。求合外力对物体做的功。（用m,v1,v2表示）

教师让学生上来推导

W合F合x由：

F合ma2v2v12x2a 得出：W合1212mv2mv1

22师：前面我们学习了力做功对应着能量的改变，合外力做功也对应了某种能量的改变，这种能量与质量和速度有关，所以得出动能的表达式Ek说明：（1）动能的单位：J 1J1Nm1kgm2/s2

（2）动能是标量，且只有正值。动能是状态量。动能的大小只与速度的大小有关，与速度的方向无关。

例题强化动能与质量、速度的关系

质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者相比，那一个的动能大？

分析：对子弹： Ek子弹对运动员：Ek运动员12mv

2112m子弹v子弹(1010-3)(0.81000)23200J

22112m运动员v运动员601023000J

22可见子弹比运动员的动能大，和我们同学想象的不一样

启示：（1）求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式

（2）求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用m/s 由W合1212mv2mv1EK2EK1EK得出动能定理。

22实验证明动能定理

借用必修一的“探究a与F、m之间的定量关系”实验中所打出的纸带及拉力F与小车质量m的数据，来验证动能定理。根据教材给出的数据分小组计算各过程合外力做的功与动能的改变量。教师引导学生得出结果：在误差允许的范围内，合外力做的功等于物体动能的变化。

对动能定理的理解：虽然是根据直线和恒力推导出来，但也适用于曲线和变力。关于动能定理的应用，下一课时讲解。学生完成课后练习。

板书设计：

第七节

动能

动能定理

一、

动能

二、动能定理

1定义：物体由于运动所具有的能量。

1内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化

2公式：Ek = 1mv2(其中速度v为瞬时速率) 2表达式：W总＝Ek2-Ek1＝ΔEk

23单位：J

3对动能定理的理解：

4矢量性：标量

（求和时遵循代数加减）

a、总功的理解

b、定理标量性的理解

c、定理中“变化”的理解

d、状态与过程关系的理解

e、是一种求功的方法

f、适用范围

九、教学反思：

这节课始终以学生为主体精心设计学习活动。没有让学生机械的记忆，而且给学生主动探索、自主学习的空间，通过学生的思考、动手、观察、讨论，激发学生的学习热情，使学生由被动接受知识转化为主动的获取知识，让学生真正学会如何学习，使学生的创新潜能得到最大发挥。在整体的教学过程中，发现学生对于动能概念及定义式接受较快，但在动能定理的理解上存在较大的障碍，深究其原因，应该是学生对功能关系的认识不够深刻，还有就是在功能关系的教学过程中，没有阐述清楚功能的关系，学生能知道功是能量转化的量度的事实，但无法在功和动能的变化量之间建立联系点。从这一点上看来，教师在功能关系的教学中必须要花大力气去引导学生理解功能之间的关系。

教学过程中，动能定理的演绎推理是本节课的高潮部分，也是一个能够体现教师教学艺术水平的阶段，学生如果能溶人在教师设置的情景气氛中，则对演绎推理的结论能够有充分的理解；反之，若教师设置的情节过于简单，语调过于平淡，学生未能溶入课堂气氛中，则会出现虽然人声鼎沸，但无思考的结局，而其带来的后果则是学生知道有动能定理的形式，却无法参透定理的本质。这也是我们在教学过程中所不愿看到的极为尴尬的结果。为了防止出现这种只知“其然”、不知其“所以然”的后果，教师在教学的过程中，必须对学生注意阐明推理的条件、做功的过程、动能的变化等其中的因果逻辑，明确功能的关系。