4. 动能 动能定理特级教师教学实录

四川省柳树中学

高中物理

王乙鸿

4.4动能

动能定理

一、教学目标

1．知识与技能

（1）知道什么是动能，理解动能的概念

（2）正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。

（3）理解和运用动能定理。

2.过程与方法

（1）课堂小实验分析质量和速度对动能的影响，让学生学会用身边的物品进行实验。

（2）动能定理的理论推导与实验验证共同证实动能定理的准确性与普遍性。

3.情感态度价值观

（1）将实验与课堂相结合，能充分调动学生的课堂积极性。

（2）理论加实验的组合能让学生学会实验（实践）是验证真理的唯一途径。

二、重点、难点分析

1．本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。

2．通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识，这是本节的较高要求，也是难点。

三、课型———新授课

四、教学过程（第一课时）

（一）引入新课

视频引入（运动的子弹穿过）

（二）教学过程设计

1．什么是动能？

过程1、运动的子弹穿过物体，具有某种能量。静止的子弹，不能。

得出：物体由于运动而具有的能叫动能

过程2、古代现代对物动能的利用：帆船、水车、风车、水电站

过程3、动能与哪些因素有关？（这主要是初中知识回顾）物体的质量和速度有关。

小实验（控制变量法）

器材：三颗体积相同小球，其中两颗质量相同，另一颗质量较小。沙盆

实验：（1）保证质量相同，小球从不同高度释放（速度不同），在沙盆中砸的深度不同。

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（2）保证速度相同（同一高度释放），不同质量小球。在沙盆中砸的深度不同。

2．动能公式

过程

1、寻找动能的表达式

（1）

用m、v表示出动能

（2）

分析

过程2、学生推导合外力做功(抽学生上黑板推导) 一质量为m的物体在光滑的水平面上，受到与运动方向相同的恒定外力F的作用，发生一段位移，速度由V1增加到V2。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导此力所做的功（用V1

和V2表示）。

W=FX

过程3、推导动能表达式

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过程4、理解动能

（1）瞬时性：V是瞬时速度，对应动能是瞬时动能，与时刻对应是状态量（通过对表达式中各物理量理解，得出）

（2）标量性：动能是标量，只有大小，没有方向。且动能无负值（举例：分析匀速圆周运动物体的动能）

（3）相对性：相对不同的参考系，V不同则动能也不同。（一般以地面为参考系）（举例：运动小车上的人，分别以地面、小车为参考系的动能）

3．合外力做功和物体动能的变化（动能定理）

过程1、理论推导

过程2、实验验证（测a与m、F的定量关系实验）

（1）

实验演示，目的让学生回忆该实验的注意事项

（2）

验证：合外力做功等于物体动能的变化

结论

：合外力所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫动能定理。

用W总表示外力对物体做的总功，用Ek1表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能，

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则动能定理表示为：

W总=Ek2-Ek1=ΔEk. 过程3、动能定理的理解

动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的理解。

（1）对外力对物体做的总功的理解

有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为W总=W1＋W2＋…=F1·s＋F2·s＋…=F合·s，所以总功也可理解为合外力的功。

（2）位移x与速度v必须相对与同一参考系

（3）对该定理标量性的认识

因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

（4）“=”的含义

（三）课堂小结

1．对动能概念和计算公式再次重复强调。

2．对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3．通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。