4. 动能 动能定理优秀教学设计

《动能和动能定理》学生活动设计

一、【教材分析】

通过本节的学习，应使学生理解动能定理的推导过程，清楚动能定理的适用条件，应用动能定理解决动力学问题的步骤。动能和动能定理的学习,可以使学生深入理解功能关系,是高中物理的核心概念之一,也是本章乃至整个力学的重点之一,为其他学科和今后的学习打下基础. 二、【预习的布置】

三、【教学目标】

1、知识与技能

①知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；

②理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围。

2、过程与方法

①运用归纳推导方式推导动能定理的表达式；

②对比分析动力学知识与动能定理的应用。

3、情感态度与价值观

通过动能定理的归纳推导，培养学生对科学研究的兴趣。

四、【学生能力发展目标】

1.在驱动性问题的指引下，根据物理情景，学生自主推导出动能及动能定理的表达式。

2.通过推导过程的体验，结合预习，学生自主总结出动能的定义、表达式、单位、标矢性，并能说出表达式中各物理量的含义、动能定理的内容；

3.通过对标杆题的学习，小组合作交流，归纳总结出使用动能定理解决实际问题的解题方法及其思维导图。

五、【教学重难点】

1、重点：动能的概念和表达式、动能定理的理解和应用

2、难点：动能定理的理解和应用。

六、【授课类型】

新授课（第一课时）

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七、【学生活动设计】（教学过程）

引入课题、出示能力发展目标；

学生回顾初中知识回答：

1、什么是物体的动能？

2、动能的大小与哪些因素有关？

播放视频：感受水的动能

提出问题：

动能的表达式究竟该怎么书写呢？

学生回顾前两节的知识回答：

1、我们通过探究什么力做功得到了重力势能的表达式？

2、

我们通过探究什么力做功得到了弹性势能的表达式？

3、通过上一节的实验探究，我们还猜想动能的表达式中可能含有v²这样的因子。

提出猜想：

那动能的表达式会不会也可以通过探究某种力做功得到呢？

【学生活动一】探究动能的表达式及动能定理的内容

物理情景1：给质量为m的物块施加一个恒力F，使物块在光滑水平面上做匀加速直线运动，在物块速度由v1变为v2的过程中，求：

（1）物块的位移L；

（2）合外力对物块做的功；

（学生独立完成，教师巡视，督促指导。学生代表到黑板板演）

物理情景2：给质量为m的物块施加一个恒力F，使物块在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上做匀加速直线运动，在物块速度由v1变为v2的过程中求：

（1）物块的位移L；

（2）合外力对物块做的功；

（学生独立完成，教师巡视，督促指导。学生代表到黑板板演）

活动小结：

（一）动能：

1、定义：物体由于运动而具有的能量；

2、表达式：

3、单位：焦耳，简称焦，有符号J表示；

4、量性：标量，只有大小，没有方向；

①动能只有正值，没有负值；

②动能是状态量（某时刻物体所处的状态不同，动能不同）

（二）动能定理：

力在一个过程中对物体做的功，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。

在本节中，动能定理是在物体受恒力作用，并且在做直线运动的情况下得到的。

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当物体受变力作用，或做曲线运动时，我们可以把运动过程分解成许多小段，认为物体在每一小段运动中受到的力是恒力，做的是直线运动，这样也能够得到动能定理。

所以动能定理的适用范围是：既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功。

根据动能定理我们可以看到，当合力对物体做正功时，动能增大，即w总>0,Ek1

Ek1>Ek2。

【学生活动二】探究动能定理解决动力学问题的方法

标杆题：一架喷气式飞机, 质量

m , 起飞过程中从静止开始在跑道上滑跑的路程为

L时，达到起飞速度

v . 在此过程中飞机受到的平均阻力是

f

, 求飞机受到的牵引力

F 。

方法一：

（1）列出总功的表达式；

（2）求出整个过程中动能的变化量；

（3）根据动能定理列方程求出牵引力

（4）画出解决该题的思维导图

方法二：

（1）根据运动学公式求出加速度；

（2）根据牛顿第二定律求出合外力；

（3）根据受力分析求出牵引力；

（4）画出解决该题的思维导图

（学生独立完成，教师巡视，督促指导。学生代表到黑板板演）

活动小结：

运用动能定理解题的一般步骤：

①明确研究对象及所研究的物理过程；

②对研究对象进行受力分析和运动情况分析；

③确定合力所做的功和始、末态的动能，并根据动能定理列出方程；

④求解方程、分析结果。

出示思维导图：

八、【课堂小结】

本节课我们学了哪些知识、方法和思维？

１、动能的表达式、单位、标矢性；

２、动能定理的表达式及含义；

３、用动能定理解决动力学问题的方法。

九、【布置作业】

课本74页“问题与练习”1至5题。

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十、【板书设计】

十一、【课后反思】

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