4. 动能 动能定理国家优质课一等奖

教学设计方案

课题名称：动能定理

学科年级：

一、教学内容分析

1．动能定理是必修2第四章《机械能守恒定律》第5节的内容，学生在前面已分别学习过了做功和动能的概念。

2. 动能定理是功能关系的重要体现，是推导机械能守恒定律的依据，因此是本章的重中之重。在整个经典物理学中，动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。也是每年高考必考内容。因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。

二、教学目标[来源:学+科+网Z+X+X+K]高一

设计者

赵大清

1.

知识与技能：知道外力对物体做功可以改变物体的动能；理解动能定理，会用动能定理进行计算；会用实验方法来探究物理定理或规律，理解动能定理的推导过程。

2. 过程与方法：通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系，学会获取知识与实验技能的方法；通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练；通过实践与拓展，使学生灵活迁移所学知识，解决实际问题；通过阅读资料活页，扩大学生的视野，丰富学生知识面。

3. 情感、态度与价值观：通过实验与探究，培养学生的探究意识与实践能力；经历讨论与交流，培养学生的语言表述能力与团结协作的精神；通过实践与拓展，培养学生灵活迁移能力和实际应用能力；通过阅读资料活页，培养学生的阅读、理解能力，使学生养成了解社会、关注社会的责任感。

三、学习者特征分析

1．通过课堂讲解，课时训练，课后习题及交流讨论分析出学生的学习情况，并进行相应的提高训练。

[来源:学科网]

2．初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。

3．学生主要是在过程分析中存在障碍，如合力做功等求解。

四、教学过程

第七节

动能和动能定理

一、动能

1．定义

2．动能的表达式

3．动能的单位和标矢性

4．例题

二、动能定理

1．内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．

2．公式：

[来源:学&科&网]

3．例题：分析

结论：动能定理的解题步骤

五、教学策略选择与信息技术融合的设计

教师活动

在前几节我们学过，当力对一个物体做功的时候一定对应于某种能量形式的变化，例如重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，本节来探究寻找动能的表达式．在本章“1．追寻守复习引入点题

在复习所学学生回答：物体由于运动内容的基础上深预设学生活动

设计意图

恒量”中，已经知道物体由而具有的能量叫动能。

学生入探究，激发学生于运动而具有的能叫做动回答：物体的质量和速度越能，大家先猜想一下动能与大，它的动能就越大。

什么因素有关?

提问：什么是物体的动能？

提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？你有什么方法可以证明？

引导学生回忆初中所做得小球撞击木块的实验。

设计情景：如图所示，学生观察演示实验小球深化对前一节的学习兴趣。学生直接参与探究过程，增加感性认识。

某物体的质量为m，在光滑从斜面上滑下：同一小球，高课所学内容的理的水平面上，受到与运动方度越高，小球把木块推得越解，激发学生的探向相同的恒力F的作用发生远；同一高度，质量越大，小究兴趣。

让学生一段位移l，速度由v1增加球把木块推得越远。

到v2。求做功和速度变化的感受理论探究的学生回答：力对初速度为过程，在学生求解的过程中要适度关系？

①物体受到的力与零的物体所做的功与物体速加速度什么关系？

②物体度的二次方成正比。

学生讨巡视，加以指的初速度、末速度、位移之论：找出做功和速度平方变化导。

间有什么关系？

③力F对的定量关系。

学生讨论，求应用学生的解物体所做的功多大？

④结解。

学生讨论找出“1|2mv2”答过程，肯定学生合上述三式你能综合推导得这个特定意义的物理量。

到什么样的式子？

选择学生的答案，投影学生的解答过程，归纳，总结。

根据牛顿第二定律： ①

根据运动学公的探究过程。让学生体会探究的乐趣和喜悦。

在探究的基础上进一步激发学生的科学思维能力。

式：

②

外力F做功： ③

由①②③得：

思考：外力做功引起了什么量的变化？

提问：动能的大小由什么决定？它是标量还是矢量？

学生回答：动能的大小由通过问题和实物体的质量和速率决定。

学际事例，增加学生生讨论：动能是标量。

学对知识的感性认①动能是标量，且总为正值，生回答：动能的单位和功的单识和横联系，突破由物体的速率和质量决定，位相同。

与运动方向无关；

提问：动能的单位？

教学难点

紧紧学生讨论：子弹相对飞行扣住探究过程，再员的速度很小，相对动能也就次提出问题，激发提问：二战时一位飞行员用很小。

学生回答：做功等于学生的研究兴趣手抓住了一颗飞行的子弹，物体动能的变化。

学生讨和学习热情，发挥

这说明了什么？

提问：⑴论：可以成立，此时的W应为学的主观能动上式的物理意义是什么？

合外力对物体做的总⑵如果物体受到几个力共同功。

学生讨论：采用微元作功，上式是否还成立性。

通过学生的思法，将物体的运动分解成许多考，和以前所学的呢？

讲解：上式具有普遍小段，在每一小段上物体受到思

意义，是力学中的一条重要恒力且做匀速运动，可以得到维方法有机结合，规律。

二、动能定理

1、同样的结论。

表述：合外力对物体做的功，等于物体动能的变化。

2、公式：

提问：刚突破难点。

学习用理论指导实践的方法，培养细致严谨的科学态度。[来源:Z§xx§k.Com]才的推导是在物体受恒力作

用，并且做直线运动的情况下得出的。如果物体受到变力作用或物体做曲线

运动时，定理是否正确呢？

（1)合外力做正功，动能增加合外力做负功，动能减少

（2）动能定理中的功是合外力做的总功

总功的求法

a、先求合力，再求合力功

b、先求每个力做的功，再求代数和

（3）适用范围：既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

例.一架喷气式飞机，质量ｍ练一练，做一做，想一

通过比较，激发学生用不同方法处＝5×103 kg，起飞过程中想

抽查有代表性的解法在从静止开始滑跑的路程为S实物投

影仪上展示：

解法理同一问题的兴

＝5.3×102ｍ时，达到起飞一：以飞机为研究对象，

它趣。通过比较，突速度v＝60ｍ/s，在此过程做匀加速直线运动受到重出动能定理的优中飞机受到的平均阻力是飞力、

支持力、牵引力和阻力点，增强学生对知机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.

的作用。

解法二：以飞机为识的化。

学生根研究对象，

它受到重力、支据所学的知识，当持力、牵引力

和阻力作用，堂巩固，培养应用确定研究对象：飞机

分析这四个力做的功，

据动能定规律解决问题的研究过程：飞机滑跑过程

分析受力：重力、支持力、牵引力和阻力

分析做功情况：牵引力和阻力做功

分析动能变化：

初动能、末动能

根据动能定理列出方程，求解。

思考：如果用牛顿运动定律和运动学公式是否可以求解？

教师讲解：上边两种解法分别是：解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的，而解法二是用动

能定理求解的，那么同学们比较一下，这两种解法有什么区别呢？

学生讨论比较后得到：

解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒理得：

代入数据得：

F=1.8×104N

能力，加强对知识和规律的理解。

力。

解法二采用动能定理求解，因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况，而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，所以用它来处理问题比较方便

引导学生看课本例题2。

提问：通过两个例题，你是否可以归纳出应用动能定理解题的步骤？

总结步骤

六、教学评价设计

书面评价——限时完成

由光滑水平面上一物体原来静止，引申到初速度不为零的推导，得出动能定理表达式。加深对动能概念及公示的理解，设计巩固练习。

设计绕平面绕中轴转动的摩擦力做功问题

七、教学课件

第七节

动能和动能定理

一、动能

1．定义

2．动能的表达式

3．动能的单位和标矢性

4．例题

二、动能定理

1．内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．

2．公式：

3．例题：分析

结论：动能定理的解题步骤