4. 动能 动能定理课堂实录【3】

《动能定理及其应用》教学设计

唐鑫

一、

教材分析

功能关系是物理学的基本观点，“动能定理”是高中物理中的重要内容，也是解决动力学问题的重要工具。

在上两节课系统地学习《动能和动能定理》后，为了深化学生对动能定理的认知和掌握，本节通过例题和习题，强化学生从功能关系的角度规范化解题，形成正确的解题思想，学会从物理规律本身的特点出发考虑问题；并在实例的分析和讲评中体会动能定理处理变力、复杂运动时的快捷与便利。

二、

学情分析

学生在前面的学习中对“动能”和“动能定理”有了初步认知，对于应用动能定理解决一个力、单一过程已经初步掌握，但是涉及到多个力、多阶段的时，如何计算总功，如何应用动能定理解决还具有很大的难题。为了系统掌握动能定理的解题思路，更好的理解动能定理的意义，特设计本堂教学。

三、

教学目标

1.

知识与技能

（1）知道动能定理的内容和使用条件；

（2）明确应用动能定理解题的步骤；

（3）理解动能定理丰富内涵。

2.

过程与方法

（1）针对常见的物理现象和物理问题，正确应用动能定理；

（2）掌握解决力学问题的思维程序，学会解决力学综合问题的方法；

（3）通过小组合作与教师点拨，使学生体会到外力做功与动能变化的关系。

3.

情感态度与价值观

（1）通过解决实际问题，培养认真仔细有序的分析习惯；

（2）具体问题具体分析，提高思维的客观性和准确性。

四、

教学重点和难点

1、重点：动能定理的理解、动能定理的应用。

2、难点：根据需要确定初、末状态，分析运动状态，熟练计算合外力的功。

五、

教学过程

教学流程

教师活动

PPT展示动能、动能定理的相关知识、展示与动能、动能定理有关的习题

进行小组抽查提问

学生活动

识记动能的定义、公式，并且能够计算物体的动能

设计意图

以提问引入新课，复习动能、动能定理基本概念，激发学生参与课堂的积极性

温故而知新

复习导入

考点探究

板书设计

动能定理公式中等号的意义

动能定理一节是本章的重点也是整个力学的重点，考点探究一—深化对动能定理的的理解

考点探究一—对动能定理的理解

(1)

数量关系：即力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。

(2)

单位相同，国际单位都是焦耳。

(3)

因果关系：力的功是引起物体动能变化的原因。

(1)

先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F，然后由W＝Fxcos α计算。

(2)

(2)由W＝Fxcos α计算各力对物体做的功W1、W2、…、Wn，然后将各个外力所做的功求代数和：W合＝W1＋W2＋…＋Wn。

如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则(

) 重点

熟练掌握动能定理的具体含义，是帮助我们解题的基础

理解并且记忆

总功的计算

明确计算总功的两种方法

会根据物体的受力情况，计算合外力的总功

典型例题有的放矢

仔细审题，并且思考

一道典型例题，强化学生对动能定理的理解

承接过渡

[审题指导] 1.地板对物体支持力做功与钢索拉力做功着眼对象是否相同？

给学生解题指明方按照老师，指明向，让学生知道应该的方向去思考。

去思考

2.合力做功与动能变化的关系？

教师讲解

认真听老师讲解的思路

理清思路，学会解题

(1)应用动能定理时，也要进行受力分析，分析在这个过程中有哪些力做功，注意区分功的正负。

做好笔记，认真(2)应用动能定理时要注意选取的研究听讲

对象和对应过程，合力做的功和动能增量一定是对应同一研究对象的同一过程。

人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示．则在此过程中(

) 1A．物体所受的合外力做功为mgh＋mv2

21B．物体所受的合外力做功为mv2

2C．人对物体做的功为mgh

D．人对物体做的功大于mgh

教师点拨

掌握技巧，成竹在胸

变式训练

学生思考，小组讨论，个人展示

精讲精炼，检验效果

承接过渡

审题指导：

1、受力分析

2、运动过程分析

3、确定初末状态的动能

看清提示，少走弯路。

为中等生和差生降低难度

解析

物体沿斜面做匀加速运动，根据1动能定理W合＝WF－Wf－mgh＝mv2，对比答2其中Wf为物体克服摩擦力做的功．人对物体做的功即是人对物体的拉力做给出正确答案，让学生理清自己的错误根源

师生合作

案，分析错因。

的功，所以W人＝WF＝Wf＋mgh＋12mv2，A、C错误，B、D正确．

重点、难点

考点探究

动能定理的应用

1.

解题基本步骤

(1)选取研究对象，明确它的运动过程。

(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况。

(3)明确研究对象在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2。

(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解。

2．解题技巧

(1)动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看做单一物体的物体系统。

(2)动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式。当题目中涉及到位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动能定理；处理曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理。

(3)若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑。

PPT展示例题

一物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面进入沙坑h处停止，如图所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的教师讲解

让学生掌握最基本的解题步骤和答题技巧

经典例题

有的放矢

读题并思考。请两位同学在白板上分别画出在空中和落到沙坑中受力示意图，其他多少倍？

设问：通过审题，研究对象已经确定，同学在学案上物体在从空中下落到沙坑经历了怎样完成

的物理过程？在这个过程中受到那些力？哪些力是物体运动的动力，哪些是阻力？

利用交互式电子白板展示学生所画的受力示意图，并共同分析：物体下落过程分为两个阶段：在空中的自由落体阶段和进入沙坑后在重力和阻力作用下的减速运动，最后停了下来，速度减小为零

图文并茂，引发思考；通过标注着重号，提醒学生注意关注关键信息；画图可以培养学生的受力分析能力

师生合作

承转过渡

刚才我们共同分析物体的运动，像这样的动力学问题，复习旧知，为进一步按照惯例牛顿运动定律可以解答，不过由于运动过程相解题做铺垫，同时也

对复杂，涉及两个阶段，这次我们尝试应用动能定理来解

为学生小组活动做准备；展示学生作图，指出作图中存在问题，引导学生分析其他同学的问题，生生互动，效果更好

教师点拨

在确定研究对象，找准物理过程，对物体正确的受力分析后，分析那些力做功，那些力不做功，然后求出合力对物体的功，明确物理过程的初、末状态的动能，列方程，求解。

（1）

前后桌6人为一个小组单元，讨论并在学案中解答

（2）

每组派一名代表在后黑板上“秀”出本组成果

自由落体阶段：梳理思路

指点迷津

合作讨论

小组探究

提供平台，给学生充分讨论和展示的机会，引导学生主动探究和合作，充分发挥学生主体作用；通过解题，培养学生的读题能力、分析能力、归纳能力以及语言表达能力；从而加深对动能定理的理解和掌握

mgH板书设计

1mv20

2减速运动阶段：强调物理过程的两个阶段，针对每个阶段应用动能定理

1mghF阻h0mv2

2承转过渡

板书设计

题中我们分为两个阶段分别应用动能定理，能不能直接对整个过程应用动能定理？那样是不是更方便，更快捷！

mg(Hh)F阻h00

明确运动过程，根据需要合理确定运动的初、末状态，运用动能定理列方程求解。

(1)动能定理的应用，总是对应物体的一段运动过程，若物体的运动过程分为几个不同的阶段，命题并未要求计算中间量，对全程应用动能定理较简便。

(2)分段处理时物理过程清晰，但列式较多；全过程处理时列式少，简洁，但较抽象。对于物理过程较为复杂的问题，要注意在审题时先画一明确的示意图，弄清物理过程之间的联系。

方法总结

思考回答

动能定理对涉及多阶段，复杂运动时具有无可比拟的优越性

承转过渡

动能定理解题很灵活，只需要明确运动的初、末状态的动能和物体所受总功，那么我们用动能定理来求解斜面上物体的运动？

变式训练

2如图所示，质量为m的物体从斜面上的A处由静止滑下，在由斜面底端进入水平面时速度大小不变，最后停在水平面上的B处．量得A、B两点间的水平距离为s，A点距水平面

高为h，已知物体与斜面及

水平面的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数μ＝___。

小组内讨论，请一名学生到白板前演板

突出重点，复习滑动摩擦力的计算

解析：设斜面与水平面所成的夹角为θ，则物体从A到最低点，只有重力做功，重力做功WG＝mgh

物体在水平面上运动时，只有滑动摩擦力做功

Wf′＝－μmg(s－

h)．

tanθ

解法一

“隔离”过程，分段研究，设最低点物体速度为v，物体由A到最低点根据动能定理得

1mgh＝mv2－0

①

2物体在水平面上运动，同理有

师生合作

－μmg(s－联立①②解得

h1)＝0－mv2

②

tanθ2学会解题的方法和技巧，举一反三，让学生彻底掌握动能定理的应用

解法二

从A到B全过程由动能定理得

mgh－μmg(s－hcotθ)＝0 解得

学生把解题过程落实到学案上

教师点拨

在书写中要有必要的文字叙述，对于题目中没有的物理量必须先设出来，注意解题规范

规范解题，关注细节

拓展延伸

学用结合

思学生在拓展应用中，达到由此及彼，上题中，若斜面与水平面的动摩擦因素相同，考举一反三的效果，既加深对动能定并则此时动摩擦因素为多少？

理的理解，又强化了斜面上滑动摩解

擦力做功的训练

题

此问，留给学生课后思考，加深学生对本节知识的印象，强化练习。

知识不全在课本上获得，学习也不仅仅是学知识，更重要的是激发学习兴趣，掌握学习的能力；让学生拓展视野，同时掌握学习的能力，“授之以渔”

巩固学生所学知识，同时体现内容的条理性

课后思考

课后探究

提升高度

动能定理不仅适用于单一过程，也适用于多过程；

不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动；

不仅适用于恒力做功，也适用于变力做功；

课下，大家可以关注下曲线运动中应用动能定理的题目，探讨动能定理解决变力做功

课堂小结

白板课件展示本课所学，强调：动能定理知识考点，对动能定理的理解和动能定理的应用相关的切入点

布置作业

小组评比

1、作业：本节课相应的学案和练案

2、小组评比，评选出优胜小组

课后巩固，小组激励