课外读物教学设计第一课时

课题

7.7

动能

动能定理

共 3 课时

第1 课时

知识与技能

1.

理解动能的概念，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算

2.

会运用功能关系导出动能的定义式和动能定理. 3.

经历用实验来研究恒力做功与物体动能变化关系的过程，初步理解动能定理. 4.

培养学生实验能力，锻炼思维能力。

通过实验观察，感受动能与质量、速度有关；通过理论探究与实验研究得到动能定理，通过对不同过程的研究，初步理解动能定理。

过程与方法

情感、

1．感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学习用数学语言表达物理规律. 态度与2．体验理论探究、实验验证的科学研究过程. 价值观

3.通过动能定理的演绎推导与实验研究，培养学生科学精神. 重点

难点

教学

方式

和手段

学情

分析

板书

设计

重点：用功能关系和牛顿第二定律导出动能定理

难点：动能定理的应用

本节课选择的是以学生为中心，采用演示实验、分组实验、理论探究等教学方式，在教师引导下学生逐步完成独立探究过程，并动手实验获取数据，通过处理复杂的数据提高学生分析问题、解决问题、处理试验数据的能力，培养学生思维能力，体现物理学科特点，同时用多媒体课件辅助教学。

学生在初中对动能有初步的了解，能定性说出相关物理量，在学习本节课之前，已经学习了功的内容，知道做功与能量转化有关系，但认识很浅显。

7.7

动能

动能定理

一、动能

二、动能定理

教学过程

时间安排

3min

教学内容、教师活动

引入新课：

先看一组图片:总结得出这些运动的物体具有某种能。

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，同学们回忆一下：什么是物体的动能？物体的动能跟那些因素有关？

新课教学：

一、动能

1.演示实验:

（1）让小车A从斜面上滑下，与木块A推动木第

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B5 相碰，页

学生活动

设计思想

看图、思考、回顾已有知识

激发情趣，引出要研究的问题

6min

块，

说明A具有动能，对B做功。

（2）让同一小车从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块B做的功越多. 说明速度越大，小车动能越大。

（3）让质量不同的滑块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得更远，对木块做的功多。说明质量越大，动能越大。

实验表明：物体的质量越大、速度越大，动能越大。

提出问题：动能与物体的质量、速度之间有什么定量关系呢? 本节研究这个问题，并深入地理解做功与动能的关系。

（板书：7.7 动能

动能定理）

2．

理论探究

探究1：设一个物体质量为m，在沿运动方向的恒力F（合观察实验现象，做出判断

培养学生的实验观察能力和分析判断能力

分三步进行理论探究，逐步渗透。探究1在老师引导下完成，探究2、探究3自主完成。培养学生的演绎推理能力，锻炼学生思维能力

外力）的作用下发生了一段位移ᵡ，速度由ν1增加到ν2。试计算这个过程中：（1）力F所做的功（2）物体的初速思考并回度、末速度、位移、加速度之间有什么关系?（3）

结合答问题，牛顿第二定律，试试看你能找到力对物体做功与物体的推导得出速度有怎样的关系。

结果

解：

ν1

ν2

F

χ

W=Fχ

22

212a

F=ma

112m2m12

思考表达得：W22式的内涵

根据功能关系可知，功是能量转化的量度，上式左

边的W是合外力所做的功，右边应当是物体的始末状态

的某种能量，这种能量与物体的质量和速度有直接关系，

它就是物体的动能。用Ek表示。（板书）

1

Ekm2

2

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7min

4min

理解动能

1122

Wm2m1这个关系还成立吗？

22

探究2：设一个物体质量为m，在动摩擦因数为µ的水平独立完成推导过程

面上受到水平恒定拉力F的作用，发生了一段位移ᵡ，速

度由ν1增加到ν2。在这个过程中，试计算：（1）各个力

所做的功（2）各个力所作功的总和

（3）物体的初速度、

末速度、位移、加速度之间有什么关系?（4）外力对物体

做功地总和与物体的动能之间有什么关系。

νν2

F

χ

µ≠0

引导学生进行推导，得到：

112

w合m2m12

22

上式左边仍是合外力的功或力对物体做功的总和，

右边仍是物体动能的变化量。

提出问题：如果物体做曲线运动，力对物体做功与

物体动能变化的关系如何？

探究3：将一质量为m的小球从h高处以初速度1水平独立完成推导过程

抛出，落地速度2。求:

（1）合外力的功

（2）初速度、末速度与高度的关系

动能特点：

(1)动能是状态量，具有瞬时性，物体在某一状态的动能由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定．

(2)物体的动能具有相对性，一般无特别说明，物体的动能均是

相对地面的。

(3)动能是标量，只有大小没有方向，动能没有负值，与物体的速度方向无关．

(4)动能的单位：焦耳J 提出问题：如果物体受力情况发生变化，那么

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（3）外力所做的功与小球动能的关系。

导出：mghw合112m2-m12

22

综合分析

以上讨论了物体在水平面上和竖直面上、做直线运动或曲线运动、受到一个或多个力的作用时，力对物体做功与物体动能变化的关系，虽然受力情况不同、速度变化不同、运动轨迹不同，但推导出的结果表达形式却是相同的，它表示了合外力做功与动能变化的关系，具有普遍性。我们把这个关系叫动能定理。

二、动能定理

1.内容：合外力所做的功等于物体动能的变化

2.表达式：

初动能：Ek111m12末动能：Ek2m22

22

3min

5min

2min w112m2-m12EK2EK1EK

22wEK

3.讨论与交流

利用动能定理wEK2Ek1分析: W>0：末动能大于初动能，如汽车启动过程、物体自由下落过程等

W<0：末动能小于初动能，如汽车刹车过程等

动能没有负的，功有正负，表示动能增加或减少。

这个关系可以通过实验验证.

学生讨论分析

增加对动能定理的理解

小结：本节课研究了动能及动能定理的数学表达方式，对动能及动能定理有了初步的理解。动能定理为我们计算力所做的功提供了新的计算方法，下节课继续学习动能定理的使用条件、解题步骤及其应用。

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提出下一节课学习任务

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