高中物理：动能和动能定理课程教案人教版人教版必修2

七 动能和动能定理七 动能和动能定理 一 教学目标 1 知识和技能 理解动能的概念 会用动能的定义式进行计算 理解动能定理及其推导过程 知道动能定理的适用条件 会用动能定理进行计算 2 过程和方法 体验实验与理论探索相结合的探究过程 培养学生演绎推理的能力 培养学生的创造能力和创造性思维 3 情感 态度和价值观 激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣 激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣 会选择用最优的方法处理问题 二 设计思路 动能定理是力学中一条重要规律 它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关 系 动能定理贯穿在本章以后的内容中 是本章的教学重点 学习掌握它 对解决力学问题 尤其是变力做功 时间未知情况下的问题有很大的方便 本课教学设计的过程为 由于本节内容较多又很重要 建议安排一节习题课 以达到良好的效果 三 教学重点 难点 1 重点 动能概念的理解 动能定理及其应用 2 难点 对动能定理的理解 四 教学资源 斜面 质量不同的滑块 木块等 五 教学设计 教师活动学生活动点 评 一 引入新课 板书 一 动能一 动能 提问 在初中我们学过动能的初步知识 那么什么是物体的动能 板书 1 定义 物体由于运动而具 定义 物体由于运动而具 有的能量叫动能 有的能量叫动能 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 学生回答 物体由于运动 而具有的能量叫动能 学生回答 物体的质量和 速度越大 它的动能就越大 开门见山 直 接点题 在初中所学内 容的基础上深入 探究 激发学生 学生通过回忆 初中所学的内 容和实验引起 思考 学生讨论 设 计情景 进行 理论探讨和论 证 找出动能 的表达式 通过对前面探 讨过程的深入 思考 得出动 能定理 通过具体实例 深化对动能和动 能定理的理解 突出动能定理的 优越性 教师活动学生活动点 评 引导学生重复初中所做得滑块撞击木块 的实验 归纳 物体能够对外做功的本领越大 物体的能量就越大 实验中滑块的质量和 速度越大 对外做功的本领越大 说明动 能和物体的质量和速度有关 提问 那么 到底如何定量的来表示动 能呢 过渡 上一节课我们研究了做功和物体 速度变化的关系 两者之间有什么关系 提问 那么比例系数为多少呢 如何去 确定呢 设计情景 如图所示 某物体的质量为 m 在与运动方向相同的恒力 F 的作用下 发生一段位移 l 速度由 v1增加到 v2 求 做功和速度变化的关系 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 maF 根据运动学公式 alvv2 2 1 2 2 外力 F 做功 FlW 由 得 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW 思考 外力做功引起了什么量的变化 归纳 外力 F 所做的功等于 2 2 1 mv 这个物理量的变化 所以在物理学中就用 2 2 1 mv 这个量表示物体的动能 二 新课教学 板书 2 公式 公式 2 2 1 mvEk 提问 动能的大小由什么决定 它是标 学生上台演示滑块从斜面 上滑下 同一滑块 高度越 高 滑块把木块推得越远 同一高度 质量越大 滑块 把木块推得越远 学生回答 力对初速度为 零的物体所做的功与物体速 度的二次方成正比 学生讨论 找出做功和速 度平方变化的定量关系 学生讨论 求解 学生讨论找出 2 2 1 mv 这个特定意义的物理量 的学习兴趣 学生直接参与 探究过程 增加 感性认识 深化对前一节 课所学内容的理 解 激发学生的 探究兴趣 让学生感受理 论探究的过程 在学生求解的过 程中要适度巡视 加以指导 应用学生的解 答过程 肯定学 生的探究过程 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 教师活动学生活动点 评 量还是矢量 板书 3 说明 说明 动能是标量 且总为正值 由物体的动能是标量 且总为正值 由物体的 速率和质量决定 与运动方向无关速率和质量决定 与运动方向无关 提问 动能的单位 板书 动能的单位 焦 动能的单位 焦 J 1J 1N m 1kg m2 s2 提问 二战时一位飞行员用手抓住了一 颗飞行的子弹 这说明了什么 板书 动能具有相对性 动能具有相对性 讲解 有了动能的公式 前面的方程就 可以写成 12kk EEW 提问 上式的物理意义是什么 如果物体受到几个力共同作功 上式 是否还成立呢 讲解 上式具有普遍意义 是力学中的 一条重要规律 板书 二 动能定理二 动能定理 1 表述 合外力对物体做的功 等于 表述 合外力对物体做的功 等于 物体动能的变化 物体动能的变化 2 公式 公式 12kkk EEEW 合 提问 刚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 板书 3 动能定理适用于变力做功 动能定理适用于变力做功 和曲线运动的情况 和曲线运动的情况 引导学生看课本例题 1 确定研究对象 飞机 分析研究过程 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0 1 k E 末动能 2 2 2 1 mvEk 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 学生回答 动能的大小由 物体的质量和速率决定 学生讨论 动能是标量 学生回答 动能的单位和 功的单位相同 学生讨论 子弹相对飞行 员的速度很小 相对动能也 就很小 学生回答 做功等于物体 动能的变化 学生讨论 可以成立 此 时的 W 应为合外力对物体做 的总功 学生讨论 采用微元法 将物体的运动分解成许多小 段 在每一小段上物体受到 恒力且做匀速运动 可以得 到同样的结论 学生看书 归纳解题过程 通过问题和实 际事例 增加学 生对知识的感性 认识和横向联系 突破教学难点 紧紧扣住探究 过程 再次提出 问题 激发学生 的研究兴趣和学 习热情 发挥学 生的主观能动性 通过学生的思 考 和以前所学 的思维方法有机 结合 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 通过比较 激 教师活动学生活动点 评 引导比较两种解法 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 板书 三 应用动能定理解题的步骤三 应用动能定理解题的步骤 1 确定研究对象 2 确定研究过程 3 分析物体的受力和各力的做功情况 4 确定初末状态的动能 5 应用动能定理列方程求解 6 检验 三 学生练习 1 物体的速度增大为原来的 n 倍 动能 增大为多少倍 动能增加了多少倍 速度 变为原来的 n 1 动能变为多少 动能变化 了多少 质量增加为原来的 n 倍 动能增 大为多少倍 动能增加了多少倍 强化动能和速度及质量的关系 辨析 动能和动能变化的区别 2 子弹以水平速度 v 射入固定木板深 s 处 假设子弹在木板中受的阻力是恒定的 那 么子弹以v 2 1 水平射入木板中 射入的深 度是多少 子弹以 2 1 的初动能射入木板中 射入的深度又是多少 强化应用动能定理解题的基本思路和 方法 四 作业 问题与练习 第 2 3 4 5 题 学生练习用牛顿运动定律 和运动学公式求解 学生回答 动能定理不涉 及物体运动过程中的加速度 和时间 应用比较方便 学生讨论归纳 练一