课外读物优秀教案案例

动能和动能定理

一、教学目标：

1.知识与技能：（1）.理解动能的概念，利用动能定义式进行计算；（2）.理解动能定理表述的物理意义。

2.过程与方法：（1）.掌握恒力作用下，利用牛顿运动定律以及功的定义推导动能定理；（2）.掌握恒力作用下牛顿运动定律和动能定理处理问题的异同点。

3.情感态度与价值观：（1）.感受物理学中定性分析和定量表述的关系；（2）.体会感受物理学的研究方法。

二、学情分析：

执教班级学生基础相对扎实，思维相对活跃，但是逻辑性和系统性相对较差，分析和发现问题的能力有待提高。

三、教学重难点：

1.重点：（1）.动能定理表达式的推导；（2）.动能定理解题的优越性

2.难点：动能定理的理解和深化性运用

四、教学过程

教师活动

新课导入

师：上课

生：老师好

师：同学们好，请坐。

师：今天我们学习动能和动能定理，首先我们来观看两段视频。

ppt演示：自然灾害海啸视频。

师：从视频中可以看出，海啸的破坏力巨大。

学生活动

设计意图

那么问题来了。问题1：海啸中海水的哪种学生观察，通过实际能量造成这么大的破坏？

现象思考。

生：

师：

非常好，海啸的破坏力和它的动能有关。我们接着看下面一段视频。

ppt演示：水流推动水车旋转视频

师：对比海啸视频，回答问题2：为什么海啸的破坏力巨大，而小股水流却只能推动水车旋转呢？

生：海啸动能大，水流动能小。

师：非常好，我们开始学习今天的第一个内容——动能

新课教学

板书设计：§7.7 动能和动能定理

一、

动能

1、定义

师：本章第一节课我们已经学习了动能的定义，回顾一下（ppt演示：物体由于运动而具有的能量称之为动能）。

（提问环节）

师：我们已经知道重力势能和物体的质量以及所处的高度有关系，结合刚才观看的视频，猜想一下动能和什么因素有关？

生：

我们叫一位同学回答一下。

生：可能和速度与质量有关。

师：很好，动能可能与物体的质量和速度有关。这只是一个定性的描述，为了验证我们的猜想，我们必须推导出动能的表达式。

师：回顾前面的所学知识，我们通过重力做功推导出重力势能的表达式，通过弹力做功推导出弹性势能的表达式（ppt演示）。上节的实验课，我们已经了解外力做功与v2成正比，接下来，构建一个物理情境，（ppt演示合作探究一）：光滑水平面上质量为m的物体在恒力F的作用下，速度从v1增加到v2，该过程中物体运动的位移为l，恒力F所做的功为W。

问：

1、

在恒力

F的作用下，物体做怎样的运动？

2、

物体的加速度大小为多少？

3、

物体的位移可以怎样表示？

4、

在该过程中，恒力对物体所做的功W为

学生听课、思考。

学生自己推导，教师辅助。将自己的推导过程以及答案填写在讲义上。

激发学生兴趣，导入新课。

学生动脑思考，回顾前面所学知识，加深对功能关系的理解。

通过严格的逻辑推导，加深对功能关系的理解。

多少（要求：用m,v来表示W）？

师：探究时间5分钟

（教师进入小组中）

师：大家已经完成了题目，我们请小组同学来分享一下他们的成果（互动环节）。

板书设计：

2、表达式(学生叙述，教师板演)：

师：

1、在恒力F的作用下，该物块做匀加速直线运动，

2、由牛顿第二定律可知，F=ma

3、

学生自己阐述推导过程以及结果，理解外力做功与

“

”的

通过自身的逻辑推导，明白外力做功与

,即为：

，

关系。

4、该过程中恒力F所做的功为

,则有

） （

。

师：从这个式子可以看出，“

”很可能是一个具有特定意义的物理量，这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功。

联系我们上节课的实验，上节课物体的初速

度为0，那么，

。正好印证了我们

之间的关系。

的猜想。于是我们说，质量为m的物体，以速度v运动时的动能是

师：对于动能，我们要注意以下几点（ppt演示）：

1、

动能是标量

2、

动能是一个状态量，某一时刻物体具有一定的速度，也就具有一定的动能。

师：同学们现在的动能是多少？

师：以地球为参考系时，我们相对于地球静止，所以动能为0，通过上一章的学习我们知道我们和地球一起绕着太阳公转，如果以太阳系为参考系，我们的动能还是0么？

3、

动能具有相对性，参考系的选取不同，速度不同，物体的动能也不同。

师：通常都是以地球为参考系。

师：通过动能的表达式，不难看出它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，

。

动能定理承接

师：得到动能的表达式之后，再构建一个物理情境（ppt演示：合作探究任务二：）

：粗糙水平面上的物体在恒力F的作用下，速度从v1增加到v2，物体移动的位移为l，该过程中合外力所做的功为W。

1、

物体的运动情况是什么？

2、

物体的加速度大小为多少？

3、

物体的位移可以怎样表示？

4、

在该过程中，合外力对物体所做的功W为多少（要求：用m,v来表示W）？

师：探究时间5分钟。

（学生叙述，教师板演）

师：1、在合外力的作用下，该物块做匀加速直线运动，

2、对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知，F合=F-Ff=ma

3、

,即为：

，

4、该过程中合外力所做的功为

合

,则有

） （

。

师：综上所述，我们发现物体动能的变化量等于合外力所做的功。也就是本节课第二个重点——动能定理。

板书设计：

二、

动能定理

1、

内容：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。

师：这里的“力”是指合力，那么力所做的功就是合力所做的功，也可称为外力做的总功。

2、

表达式：

师：

是末状态，我们记为：Ek2。

是初状态，我们记为：Ek1。所以

可以写为

。有了动能定理的表达式之后，我们必须要理解表达式中各物理量的涵义。

师（ppt演示）：等式的左边：W是指合外力做的功，或者说外力做的总功，我们前面已经学习了总功有两种计算方法：求出合力，再计算出合力所做的功；各个力所做功的代数和。在应用动能定理时，我们一般用第二种方法进行计算，虽然功是标量，但是功有正负之分，计算时一定要分清。

师：等式的右边：Ek2是末状态动能，Ek1是初状态动能。那么

是指动能的变化量。

师：表达式中的等号的意义在于：物体动能的变化量用合外力所做的功来度量。功是一个过程量，动能是状态量。动能定理也就是一个过程，两个态。

师：理解动能定理表达式之后，理论联系实际，观察演示实验，并用已学理论进行分析。

小球在斜面滑下后，冲上另外一个斜面。

学生观察到现象后，ppt演示实验的模型，并对小球进行受力分析。突出总功的两种算法以及合外力做正功时，物体的动能增加；合外力做负功时，物体的动能减小。

师：对本节内容进行小结（ppt演示）。

板书设计：

§7.7 动能和动能定理

一、

动能

1、

定义

2、

表达式

二、

动能定理

1、

内容

2、

表达式

3、

表达式中各物理量的涵义