4. 动能 动能定理教案3

<<4.4动能和动能定理>>教学设计

教学目标：

一．知识与技能

1.让学生理解动能的定义和表达式

2.让学生理解动能定理的推导过程和内容，并能简单应用

3.培养学生在探究过程中获取信息，分析实验现象，解决问题的能力

二．过程与方法

1.合理设置问题启发学生思考，逐渐掌握解决问题的思维方法

2.探究和验证过程中让学生自主观察设计和总结，并学会用数学知识理论处理物理问题

3.让学生经历规律探究的过程，认识探究的意义，培养这方面的思想和方法

三．情感态度和价值观

1.通过实验探究，理论推导培养学生合作意识和科学探究的兴趣

2.利用生活现象揭示物理规律，鼓励学生关注生活实际，培养勤思善问的科学态度

教学重点和难点

1.动能的概念和表达式

2.动能定理的推导和理解

教学方法

演示，实验探究，归纳和数学理论推导

教学过程

课程引入：观看两段视频：《汽车碰撞实验》和《飞针穿玻璃》

提出问题：这些现象中展示一种怎样的能量形式？

（学生思考讨论并回答）

———引出课题

一．动能

1.定义：物体由于运动而具有的能量

[问题设置1：物体的动能大小与哪些因素有关那？]

学生猜想：与质量和速度有关，借助播放的视频

实验探究（视频展示）

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（1）设计思路：小车从斜面某一高度出自由释放，与起始位置始终在水平面同一位置的物体碰撞，推动物体向前滑行。请同学们设计实验方法和步骤证明小车动能和小车的质量及速度有关

————（学生分组讨论并设计实验方案）

（2）实验过程展示：（学生代表演示并讲解）

A.小车质量不变，从不同高度释放（改变碰撞是的速度）

B.从同一高度释放，改变小车的质量

————控制变量法

观察物体滑行的距离来反映小车动能的变化

（3）结论：物体的速度越大或质量越大，则动能越大

[问题设置2:如何定量计算动能？它的表达式是什么那？] 引导启发学生回忆重力势能和弹性势能表达式导出的方法和思路

例题设置：

光滑的水平面上一物体质量为m，在恒定水平外力F(F未知)作用下发生的位移为X，速度由V1 增加到V2 ，求这个过程中F做功多少？

（学生推导和求解并展示结果）

得到如下表达式：

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老师讲解：等式右端呈现的表达式包括了我们所讨论的动能的两个因素质量和速度，所以它是一个具有特定意义的物理量，我们称其为动能。

2.表达式：

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3.单位：焦耳（J）

4.特点：标量，无负值，状态量

————老师归纳

习题（1）

改变汽车的质量和速度，可以使汽车的动能发生改变，在以下几种情况中，汽车的动能各是原来的几倍？

A.质量不变，速度增大到原来的2倍

B.质量减半，速度增加到原来的4倍

C.速度减半，质量增加的原来的4倍

5.动能的变化量

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[问题设置3：能量变化说明力对物体做了功，回忆重力做功和重力势能的关系，弹力做功和弹性势能的关系，那么动能变化和什么力做功有关那？]

——————引导学生从例题入手，分析讨论

结论：

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————引出动能定理

二．动能定理

1.内容：

参照课本

2.表达式

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思考与讨论：（学生完成）

(1)当物体受到多个力作用时动能定理中力做功指的是什么力做功?——————（合力做功）

(2)动能定理告诉我们在讨论物体动能时需要研究物体的运动过程还是确定初末状态?—————（确定初末状态）

(3)合外力做正功说明动能如何变化？如果做负功，动能又如何变化？——————（做

正功动能增加，做负功动能减少）

习题（2）

一人用力把质量为1Kg的物体由静止提高1m，使物体获得2m/s的速度（取g=10m/s2）求合外力对物体做功多少？人施加的拉力是多大？

学生在黑板展示

（设想:初步应用动能定理解决问题并与牛顿运动定律作对比，为下节课的教学做好铺垫）

作业：课后习题第2.3题