4. 动能 动能定理优质课教案内容

《动能

动能定理》教学设计

【教学内容分析】

1.课程标准对本节的要求：理解动能的定义和应用动能定理解决问题。

2.教材的地位和作用：本节内容是在上一节探究功与速度变化的关系实验的基础上进一步学习功与能量转化的定量关系。

本节课是普通高中课程标准试验教科书《物理必2》（人民教育出版社出版）第7章第7节。本节教材目的在于理解动能定理的精髓，是进一步理解功能关系的重要支撑。

3．教材的编写思路：

在上节实验的基础上，再以一个实例引入主题，进而推导动能的表达式与动能定理，然后通过实例进一步加深对动能定理的理解和应用。

4. 教材的特点：

第一，要求学生熟悉对动能表达式的推导；

第二，注重对动能定理的理解；

第三，要求学生对研究对象与过程的选取，分析能力；

第四，注重运动学知识应用和动能定理应用的区别。

5．教材处理：动能定理是高中物理考纲要求的主干知识，对后面机械能守恒定律和能量守恒定律有重要的启示和铺垫作用，在上节实验的基础上，得出决定动能的相关因素，质量与速度。再用熟悉的物理情景进行演示实验（测量重力加速度时做过的实验）探究功与动能的定量关系（推理、演绎归纳），最后巩固动能定理。

【教学对象分析】

1.学生的兴趣：高一学生经过必修1的物理学习，特别是对牛顿三大定律和万有引力定律的学习，对物理规律解释自然现象表示了深深地叹服，有较强的求知欲和探索精神。

2.学生的知识基础：上节课通过实验明确了做功与速度变化的关系；对功与能的关系有初步的理解，如重力做功会改变物体的重力势能，弹力做功会改变物体的弹性势能等。

3.学生的认识特点：高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。学生自己推理、归纳教学内容，进行情景分析、创新能力有待训练加强。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）理解动能的概念；

（2）知道动能定理物理意义，知道动能定理的适用范围；

（3）理解动能定理及其推导过程，会用动能定理进行计算，解决问题。

2.过程与方法

（1）通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。

（2）探究和验证过程中掌握观察、总结、熟练使用数学知识处理物理问题

（3）熟悉推理、总结归纳的方法

3.情感态度与价值观

渗透研究自然规律的科学方法，培养学生对待科学实验严谨认真的态度，通过动能表达式和动能定理的推导演绎、理解应用，培养学生的科学探究的兴趣、好奇心与求知欲，以及敢于进取的精神。

【教学重点】

1.动能的概念. 2.动能定理及其应用. 【教学难点】

对动能定理的理解和应用。

【教学策略设计】

本节课在教学的指导思想上，以学生为主体，强调互动的师生关系，课程进行中渗透科学探究的思想，贴近生活实际，使学生探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣，激发学生探究科学的热情。

在教学方法和手段上，综合应用实验演示、讲授、讨论演绎推导等多种方法，注重教学过程的科学探究的质量，重在理解，使学生在课程的学习中提高科学探究的能力。同时辅以多媒体课件演示，使一些无法观察，表现的物理情景得以直观呈现，加深感性认识和理性理解。

在学法指导上，让学生多进行观察思考、利用数学知识演绎推导，分析概括，从而得出结论；使学生在获取知识过程中，领会物理学的研究方法，培养严谨的科学研究的态度。

【教学用具】

多媒体课件、弹弓、厚纸盒、打点计时器、墨粉片、纸带、重物,毫米刻度尺。

【教学过程】

导入新课

实例导入

中国军备再一次刷新了全世界的眼球：继去年首艘002型国产航母和055级大型驱逐舰下水之后，电磁轨道炮首次在船上实验圆满成功，据悉电磁炮技术已经领先美国近20年，令军迷们兴奋的不能自己。

教师引导

提出问题：为什么我们已经有了普通火炮还要发展电磁炮这一技术呢? PPT给出电磁炮炮弹速度和普通苏炮弹速度对比

再次提出问题：为什么速度大炮弹的威力就要大一些呢？

学生自主回答。

实验演示：

步骤一：让学生对着一个完好的纸箱子用力扔出一颗小钢珠，观察效果

步骤二：用弹弓弹出一颗小钢珠打在纸箱子上，观察洞穿效果

提出新课 这就是速度的力量。

动能

动能定理

回顾初中的内容得出动能的概念

物体由于运动而具有的能量-------动能

提出问题：在初中时我们就已经知道，物体动能的大小跟物体的质量、速度都有关系。那么，能否得到一个简单的公式，来计算物体的动能呢？

举例推导：

一质量为m的小车在光滑的水平面上，受到与运动方向相同的恒定外力的作用，发生一段位移X，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。

学生自主推导

结论：

FmaV22V12

WFXma2a22

V2V12aX11

WmV22mV1222化简

1122Wmv2mv122

提出问题：初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？

对学生的回答加以评论和总结

得出动能表达式：

12动能：

Emv

k2

对动能表达式加以详细说明和讲解：

1、单位：焦耳

J

1J=1kg.m2.s-2 2、标量（没有方向）

理解：

（1）动能总大于或者等于零

（2）动能是描述物体运动状态的物理量，是状态量，

具有瞬时性。

（3）动能具有相对性，由于速度具有相对性。通常是相对于地面的速度。

教师引导学生分析动能具有瞬时性，是个状态量：对应一个物体的质量和速度就有一个动能的值.引导学生学会从实验现象中思考分析，最终总结归纳出结论.同时注意实验方法——控制变量法. 教师提出问题：既然EK表示动能，那刚才我们推导出的呢？

学生回答：

W＝Ek2-Ek1=△Ek

继续问题：那这个公式表示什么意思呢？

学生讨论回答

总结：合外力对物体做的功等于物体动能的变化。

外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量.其中F与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体动能减少.它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化.学生根据课本提供的问题情景，运用牛顿第二定律和运动学公式独立推导出外力做功与物体动能变化的关系. 提出问题：我们根据某个特例提出这个公式，那它是否正确，是否普遍适用呢？能否验证？

学生讨论，自主学习探究重力做功与动能变化关系实验

提出问题：1、这个实验要验证的是什么？

2、在实验过程中应注意什么？

学生讨论回答

W1122mv2mv122课表示成什么形式

学生自主进行试验教师加以指导

实验结论：在误差允许的范围内，外力对物体所做的功等于物体动能的改变量

（由学生计算得出）

作业：

课堂小结

1. 动能：

2. 动能定理：

12mvEk21122W总mv2mv122外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。