动能动能定理教学设计

动能动能定理本节教材分析动能定理研究的是质点的功能关系，是本章的重点.本节在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索，同时考虑到初中已经学过动能的概念，这样叙述，学生容易接受.通过本节的学习，应使学生理解动能定理的推导过程.清楚动能定理的适用条件，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的不同点：即运用动能定理解题由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便.●教学目标一、知识目标1.理解动能的概念.2.知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算.3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围.二、能力目标1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.2.理论联系实际，培养学生分析问题的能力.三、德育目标通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣.●教学重点1.动能的概念.2.动能定理及其应用.●教学难点对动能定理的理解.●教学方法推理归纳法、讲授法、电教法.●教学用具投影片、CAI课件、导轨、物块(或小球两个).●教学过程用投影片出示本节课的学习目标.1.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算.2.理解动能定理及其推导过程.3.知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算.学习目标完成过程.一、引入新课1.问：什么是物体的动能?物体的动能与什么因素有关?2.学生答：物体由于运动而具有的能叫动能；物体的动能跟物体的质量和速度有关系.3.引入那么，物体的动能跟物体的质量速度有什么关系呢?本节课我们来研究这个问题.［板书课题：动能、动能定理］二、新课教学(一)1.演示实验：(可利用媒体资料中的动画)①介绍实验装置：让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功.②演示并观察现象a.让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多.b.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远，对木块做的功多.③从功能关系定性分析得到：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢?(二)1.用投影片出示下列思考题：一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：①飞机的动能如何变化?为什么?②飞机的动能变化的原因是什么?③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系?2.学生讨论并回答①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大.②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.③据功能关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少.3.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能.4.出示思考题二：如图所示，一个物体的质量为ｍ，初速度为ｖ１，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度增大到ｖ2，则：①力F对物体所做的功多大?(W＝Fs)②物体的加速度多大?a＝mF③物体的初速、末速、位移之间有什么关系?asvv22122④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?⑤在学生推导的过程中挑选并在实物投影仪上评析：21222122212221222121222mvmvWavvmaFsWavvsasvvmaF⑥针对学生推理得到的表达式，教师分析概括：合力F所做的功等于221mv这个物理量的变化；又据功能关系，F所做的功等于物体动能的变化，所以在物理学中就用221mv这个量表示物体的动能.⑦讲述动能的有关问题：a.物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.b.公式Eｋ＝221mvc.动能是标量ｄ.动能的单位：焦(J)(三)动能定理1.我们用Eｋ来表示物体的动能，那么刚才得到的表达式可以改写为：W＝Eｋ2－Eｋ12.学生叙述上式中各个字母所表示的物理量：表示W合力对物体所做的功；表示2kE物体的末动能；表示1kE物体的初动能.3.请学生用语言把上式表达式叙述出来.合力对物体所做的功等于物体动能的变化.4.教师总结通过刚才的分析讨论：我们知道合力所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫做动能定理.5.讨论①当合力对物体做正功时，物体动能如何变化?②当合力对物体做负功时，物体动能如何变化?学生答：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少.6.教师讲解动能定理的适用条件动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动.(四)动能定理的应用1.用多媒体出示下列例题，并用CAI课件模拟题中的物理情景：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.注意：不要限制学生的解题思路2.学生解答上述问题3.抽查有代表性的解法在实物投影仪上展示：解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.∴F合＝F－kmg＝ｍa①又ｖ２－０２＝２as∴sva22②由①和②得：svmkmgF22∴22332103.52601051010502.02svmkmgFN=1.8×104N解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WＧ＝０，W支＝０，W牵＝Fs，W阻＝－ｋｍｇs.据动能定理得：Fs-kmgs=0212mv代入数据，解得F＝1.9×104Ｎ4.教师讲：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?5.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，因为用它来处理问题时比较方便.6.学生阅读课文例题的解答过程，概括用动能定理解题的方法和步骤.学生：①确定研究对象②分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功.③明确物体在始末状态的动能.④根据动能定理列方程求解.三、巩固练习1.改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列情况下，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.速度不变，质量增大到原来的2倍.c.质量减半，速度增大到原来的4倍.ｄ.速度减半，质量增大到原来的4倍.2.以大小相等的速度分别向竖直方向和水平方向抛出两个质量相等的物体，抛出时两个物体的动能是否相同?动量是否相同?3.质量10ｇ，以0.8km/s飞行的子弹，质量60kg，以10ｍ/s的速度奔跑的运动员，二者相比，哪一个的动能大?哪一个的动量大?参考答案：1.a.动能是原来的4倍.b.动能是原来的2倍.c.动能是原来的8倍.ｄ.动能等于原来的动能.2.动能相同，动量不相同.3.子弹的动能大，运动员的动量大四、小结1.物体由于运动而具有的能叫动能，动能可用Eｋ来表示，物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半(221mvEk)2.动能是标量，状态量.3.动能定理是根据牛顿第二定律F＝ｍa和运动学公式asvvt2202推导出来的.4.动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功.5.动能定理的表达式虽是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用.五、作业六、板书设计《动能、动能定理》教学设计泗洪中学刘怀东【设计思想】1．设计思想：本节课的教学力求贯彻新课程体验，改变本节内容教师只用理论推导的教学模式，引导学生通过对生产和生活中的熟悉现象先形成感性认识，再进行科学的推导，学生就容易接受和理解。学生在获得知识的同时，加强了理论联系实际，引导探索自然的兴趣与热情。2．设计特色：本节课是一节纯理论的内容，为了提高学生的学习兴趣，充分重视情景、问题、体验、自主、交流，设计内容中既有生活现象的观察，又有分析、推理的的过程。还配备了不同类型的例题，教会学生用动能定理这一重要力学方法去解决实际问题。【教材分析】《机械能》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中，共有8个条目，其中“动能、动能定理”，为II等级要求。动能定理是动力学的核心内容之一，用之解决动力学问题具有极大优越性，是常用的解题工具之一。因而在高中的教学中占有相当的地位。动能定理动能动能定理动能1.物体由于运动而具有的能，叫动能2.公式221mvEK3.动能是标量，是状态量4.单位：焦(J)1.合外力所做的功等于物体动能的变化2.2122212112mvmvWEEWKK或3.①确定研究对象及运动过程②受力分析，并确定各个力所做的功③明确初、末状态的动能④列方程求解，对结果进行必要的讨论说明【学情分析】由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上，用能的观点来分析物理问题等。【克服方法】运用动能定理解题，关键深刻理解：什么物体，在什么过程，受什么外力，总功多大，初末状态动能如何。在教学的过程中让上面内容一一分析删繁就简、逐渐深入。【教学流程】【教学三维目标】一、知识与技能1．使学生进一步理解功是能量转化的量度．2．理解动能的概念，掌握动能的计算式．3．结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练．4．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题．二、过程与方法1、让学生自主推导动能定理的表达式。2、学习运用动能定理分析解决问题的方法。三、情感态度与价值观1、通过动能定理的推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。2、通过对动能定理的应用，培养学生对过程分析能力，以及建立“物理模型”和“物理情景”的能力【教学重点】动能定理及其应用。【教学难点】1、对动能定理的理解和应用。2、对物理过程的分析与初末状态的选取【教学方法和手段】1、教学方法：图片展示、分析法、讨论法、图示法2、教学手段：计算机多媒体教学，PPT课件【教学过程】一、观察现象、提出问题，导入课题回顾、讨论、评价功与速度变化的关系如何？提问学生（让学生回忆上节的实验过程，然后对实验的结论进行总结，提出结论.他们之间到底存在何种等量关系？这就是我们这节课所要解决的。）《7-4动能动能定理》教学设计教材分析：动能定理研究的是质点的功能关系，是力学中的最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许多章节，而动能又是动能定理的重要内容和基础，所以本节内容是本章的重点.学情分析：初中时学生已学过了动能的初步知识，高中前面已经学过功和能的关系，这为本节教学奠定了一定的基础，在此基础上，运用演绎推导方式可推导出动能和动能定理的表达式.设计思路：首先展示一思考题，引起学生注意，激发学生学习的兴趣，增强学习的目的性，以此引入新课。(在后面练习中解答这一思考题，首尾呼应.)其次在讲述动能和动能定理时，以功能关系为线索，先后引入动能的公式和动能定理，这样处理，思路简明，能充分体现功能关系，同时考虑到初中已经学过动能的概念，这样叙述，学生容易接受.最后通过演绎推理，导出公式，引导学生理解动能和动能定理表达式及其推导过程，通过例题分析，清楚动能定理的适用条件，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学知识解题简便，在运用中培养学生分析问题和解决问题的能力.●教学目标一、知识目标1.理解动能的概念.2.知道动能的公式，会用动能的公式进行分