《动能和动能定理》教学设计

动能和动能定理教学设计开课时间：2016年11月教学对象：高一学生教学环境：带多媒体的教室使用教材：人教版高一物理必修2授课教师： 教 学 设 计 方 案课题： 动能和动能定理 学生人数： 教学目的及要求知识与技能目标：掌握动能的表达式；掌握动能定理的表达式；理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。 过程与方法目标：通过探究实验理解动能的概念的方法；运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；理论联系实际学会运用动能定理分析解决问题的方法。情感、态度与价值观目标：通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。教学学时2学时教学手段及方法推理归纳法、讲授法、多媒体演示法、讨论法章节内容章节内容的知识点陈述：学生在初中物理九年级全一册内能的学习中已经对动能有了初步的认识，在高中必修二牛顿运动定理中牛顿第二定理学习和机械能中功和能学习为学习功和能奠定了重要基础。高一学生也具备了一定的探究推导能力。本节内容是高中物理必修一第七章机械能第四节，主要内容有三部分：1.实验探究动能的存在，动能的概念及其计算。2.动能定理的推导。3.动能定理的概念及其计算。重点难点重点：动能及其动能的应用，动能定理及其动能定理的推导过程与运用。难点：对动能定理的理解及应用。教学过程与方法教学一、引入新课二、新课教学(一)演示实验：(利用多媒体中的动画) (二)用ppt展示下列 思考题一：一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：飞机的动能如何变化?为什么?飞机的动能变化的原因是什么?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?思考题二：如图所示，一个物体的质量为，初速度为，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 2 ，则：力F对物体所做的功多大?物体的加速度多大?物体的初速、末速、位移之间有什么关系? 结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?在学生推导的过程中挑选并在实物投影仪上评析：教师分析概括：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E c.动能是标量.动能的单位：焦(J)(三)动能定理1.我们用E 来表示物体的动能，那么刚才得到的表达式可以改写为：WE2 E1 2.学生叙述上式中各个字母所表示的物理量： 合力对物体所做的功； 物体的末动能； 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.讨论当合力对物体做正功时，物体动能如何变化?当合力对物体做负功时，物体动能如何变化?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.作业布置课堂练习：动能定理的应用1.用多媒体出示下列例题： 一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3102时，达到起飞速度60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02)，求飞机受到的牵引力.不限制解题思路课外作业：课本75页思考题第3题，第4题，第5题参考资料教师备课：高中物理必修2教材解读和高中物理必修2学生学习：高中物理必修2 网址：/show/62pkcwzlGrRiY_CwyOPMnw.html详细教学过程：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：(可利用多媒体资料中的动画)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.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.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ppt展示下列思考题：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：飞机的动能如何变化? 为什么?飞机的动能变化的原因是什么?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.学生讨论并引导回答在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大.由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.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，初速度为，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2 ，则：力F对物体所做的功多大?(WFs)物体的加速度多大?a 物体的初速、末速、位移之间有什么关系? 结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?在学生推导的过程中挑选并在实物投影仪上评析：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 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 这个量表示物体的动能.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E c.动能是标量.动能的单位：焦(J)(三)动能定理1.我们用E 来表示物体的动能，那么刚才得到的表达式可以改写为：WE2 E1 2.学生叙述上式中各个字母所表示的物理量： 合力对物体所做的功； 物体的末动能； 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.讨论当合力对物体做正功时，物体动能如何变化?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ppt出示下列例题： 一架喷气式飞机，质量5103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s5.3102时，达到起飞速度60/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(0.02)，求飞机受到的牵引力.注意：不限制学生的解题思路2.学生解答上述问题解法一：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.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W ，W 支 ，W 牵 Fs，W 阻 s.据动能定理得：Fs-kmgs= 代入数据，解得F1.9104 4.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：确定研究对象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.明确物体在始末状态的动能.根据动能定理列方程求解.五、小结1.物体由于运动而具有的能叫动能，动能可用E 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( )2.动能是标量，状态量.3.动能定理是