动能定理完美版

1、一、设计理念著名教育学家布鲁纳说：“知识的获得是一个主动过程，学习者不应该是信息的被动接 受者，而应是知识获取的主动参与。”物理的学习过程不应是纯粹的知识传授过程，充分调 动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，让学生自主地构建知识网络，体验一个知识的形成 过程。二、教材分析（一）教材的地位和作用“动能 动能定理”是机械能这一章中第四节的内容，其中“动能定理”的概念是本章重 点内容，也是学生第一次定量的研究“能量通过做功转化成其它能量”的数学描述，而作为 力学中最重要的规律之一，它的应用更是贯穿于以后的许多章节。学生在初中阶段已学习过 动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大，但具

2、体的表达式学生并不 知道，对于解决运动学问题中常用到的动能定理更是一无所知，同时我们注意到“动能定理” 概念概括性强，相当抽象，不可能在短时间内就让学生有深刻体会，而应该逐步展开、加深。 因此本课题的教学设计要解决两个问题，一是怎样提出课题和分析论证课题才能使学生有效 地吸收新知识？二是介绍动能定理的规律和应用特点。这两个问题是统一的，前者是教学的 组织以及课程进展的形式；后者是课题内容本身，这两者的有机结合便是本课教学的任务。（二）教学目标1、知识技能目标 （1）理解什么是动能 （ 2）知道动能的定义式，知道动能是标量和状态量，知道动能的单位是焦尔J（3）正确理解和运用动能公式分析、解答有关

3、问题。（4）运用演绎法推导动能定理，掌握动能定理的适用范围、方法及特点，理解和运用动能定 理。（5）理论联系实际，培养学生分析问题的能力2、过程方法目标培养学生“观察T疑问T分析T探究T归纳T演绎”得出物理概念和规律的学习能力3、情感与态度目标（1）利用多媒体、演示实验、问题情景等手段激发学生的学习兴趣，通过问题的交流，关注 学生与人合作的态度、表达与交流意识和探索精神（2）通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣（三）教学重点和难点教学重点1、动能概念及其表达式的理解2、动能定理及其应用教学难点1、动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的 能力。

4、2、通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更全面、深刻的认 识，这是本节的较高要求，也是难点。三、学情分析前面讲过，学生在初中阶段已学习过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大， 动能就越大。而且通过前一节“功和能”的学习，学生已经初步掌握了“功是能量转化的量 度”，知道能量的转化可以通过力做功来实现，这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏 笔。四、教法与学法分析1、教法分析我在准备这节课之前首先注意了以下问题：一是引起学生的意向，即教师首先需要激发 学生的学习动机，教学是在学生想学的心理基础上展开的；二是增加学生对物理的应用意识, 让学生感觉物理知识都有活生生的

5、现实模型；三是采用易于学生理解的方式，比如教学手段 上可以丰富一点，借助多媒体辅助教学和演示实验。除此之外，我更注意学生的思维训练。 古希腊哲学家、教育学家苏格拉底说：教师在课堂上讲了些什么并非不重要，但学生想了些 什么更重要千百倍。我这节课力求以知识的产生、发展、应用为主线，遵循“教师为主导， 学生为主体”的原则，结合高中生的求知心理和已有的认知水平开展教学，结合现实生活实 际在学生知识的“最近发展区”设置新问题，借助多媒体，引入演示实验，激发学生思考探 究问题的热情，让学生自主探究、合作讨论，探究知识的形成过程，构建知识网络，逐渐学 会探究新知。2、学法分析本节课学生的学法：观察一一类比、

6、探讨一一抽象归纳，建立初步概念一一通过简单反 馈检测，强化初建的概念。这一设计体现了“实践探索理论实践探索”的学习规律 和方法，从而体现了学生的主体学习地位和宽松热烈的学习氛围，让学生领会到物理的研究 学习方法一一“求真求实”，一切以实验为基础，加以合理科学的类比、设想、推理、抽象, 建立起科学的理论体系设计意图列举生活实例， 使学生意识到物 理问题源自生活五、教学过程设计步骤教学内容创设情景播放一组录像，引导学生思考，导出动能的概念引入课题问题1、动1、教师演示初中做过的实验，用以下表格分析 能的概念高度h前进的位移s做功的 本领动能质量m 相同大大大大小小小小质量m前进的位移s做工的本领动

7、能高度h 相同大大大大小小小小教师引导学生得出结论：质量越大、速度越大，物体的动能就越大2、那怎样定量的表示动能呢？怎么算？设原来静止的物体，速度 v = 0,所以动能Ek = 0, 它在外力作用下发生一段位移，这时外力对物体做功的 大小为FS。且由牛顿第二定律，物体在外力作用下产生 加速度，因而在发生这段位移的同时，获得了一定的速 度，即获得了动能，动能由0到有，就是由外力做功实现的。W = F S S =- S =- W = FS =板书：公式：Ek =（其中速度v为即时速率）说明：（1）动能的单位：J（2 ）动能是一个标量，无方向，求和只需用代数 相加减3、经典练习强化：例题1、判断：运

8、动物体所具有的能就是动能？分析：错。因为运动的物体除了具有动能以外，还 可以具有势能、内能、电能等其他形式的能。.在运动 着的物体所具有的能量中，仅仅由于运动而引起的那部 分能量才是动能。例题2、（课后练习2）质量10g、以0.8km/s的速度飞 行的子弹，质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员， 二者相比，那一个的动能大？分析：对子弹：对运动员：可见子弹比运动员的动能大，和我们同学想象的不一样 启示：（1 ）求解题目时不能凭感觉，应带入相应的 物理公式（2）求解动能时，各物理量必须用国际单位， 即质量用kg、速度用m/s 多媒体和实验相结合，各取优点，可以激发学生的学习 兴趣，通过列表

9、比较、巧设妙问，结合前面功和能” 承上启下，为“动能”的引入做好准备设计问题，引导学生分析归纳概括，形成概念，激发探 索欲望。这一过程中，对学生的归纳，要给充分的肯定 和鼓励，以培养他们大胆猜想的意识和习惯。教会学生得出概念公式后要对他的特性做一个分析， 比 如单位、矢量性、适用性等等物理概念是物理思维的基础，通过两道典型例题的分 析，培养学生利用定义解决问题的能力，同时强化对物 理概念的理解，并告诫学生应该记住的注意事项问题2:动 能定理的 分析4、过渡：我们将刚才推导动 能公式的例子改动一下：假设 物体原来就具有速度 vi，且水 平面存在摩擦力f ,在外力F 作用下，经过一段位移 s,速

10、度达到V2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又 存在什么关系呢？ 引导学生分析：外力F做功：WF= Fs 摩擦力f做功：W= -fsEl|I冋J结论：可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动 过程中动能的增量。其中 F与物体运动同向，它做的功 使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体 动能减少。它们共同作用的结果，导致了物体动能的变 化。将上述问题再推广一步：若物体同时受几个方向任意的 外力作用，情况又如何呢？引导学生推导出正确结论并板书：(1)内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化，这个结论叫动能定理。用W总表示外力对物体做的总功，用 氐表示物体初态的 动能，用Ek2表示

11、末态动能，则动能定理表示为：Wfe、=Ek2-E k1 = A Ek(2 )表达式：Wfe、= Ek2-E k1= A Ek5、教师强调对动能定理的理解a .对外力对物体做的总功的理解有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。 因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做 功的代数和；又因为 W= WV2+-= Fi S+F2 s+ = F合 s,所以总功也可理解为合外力的功。b .对该定理标量性的认识先设计一道题 目，让学生自己 利用功能关系导 出动能定理，体 验知识的形成过 程。实践证明， 探索得来的知识 印象最深刻，它 不仅让学生自然 体会到“发现” 的乐趣，而且可 以培养学生知识

12、 迁移的能力和逻 辑推理能力层层深入，步步 拓展，从特殊到 一般，外推动能 定理的内容概念定律的出来 后，引导学生对 其内涵和外延作 分析，这是正确 利用概念定律解因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改 变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做体的先决条件，功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。尤其是要特别强c.对定理中“变化” 一词的理解调易错和易忘的由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程知识点，要在不中动能可增加，也可能减少。因而定理中“变化”一词同时候不同地方的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”。

13、数值可正，可负。具体表现为：不断加以强化W合0, Ek2 亦 ,耳 0W合 V 0, Ek2 v Ek1, Ekv 0d .对状态与过程 关系的理解功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表小了过程量等于状态量的改变 量的关系。e. 是一种求功的方法.f. 适用范围既适合于 直线运动，也适合于 曲线运动；既适用于恒力做功，也适合于 变力做功 经典练习强化：3例3 （课本例题）一架喷气式飞机，质量m = 5 X 10 kg ,能力不是靠教2起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s= 5.3 X 102m的，而是要靠虚 心培养的，抓住时，达到起飞速度 V = 60m /s，在此过

14、程中飞机受到的机会，让学生根平均阻力是飞机重量的0.02倍（k = 0.02），求飞机受据动能定理的概到的牵引力.念尝试自己解决解法一：以飞机为 研究对象，它做匀问题加速直线运动受到在这道例题中，重力、支持力、牵引力和阻力作用.我利用电脑模拟由牛二：F 合=Fi kmg=m a飞机起跑阶段的运动学公式：vo2=2 as情境，从而更直 观的说明问题。由和得只有真正的去比所以较，才能更好地 发现各自的优缺 点，因而在解题 过程中，利用两 种解法，进一步解法二：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V业=0, W说明：在计算合 力做功时，可以 求出物体所受的支

15、=0， W= Fis，Wa=- kmg s .合力，然后再得 出合力做功；也据动能定理得：可以算出作用在 物体上各个力所 做的功，再相加即：减。在后一种解 法中强调正功，代入数据解得F1= 1.8 X 104 N负功的判断。从 而达到突破难启示：由于动能疋理本身不需要分析具体的运动过程，点。往往能给解题带来方便教师通过以上例题引导学生总结动能定理的应用步骤：让学生自己总(1)明确研究对象及所研究的物理过程。结，自己构建知(2)对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，识体系，教师加求出这些力的功的代数和。以补充和修正，O 兀存t宀右厶士台匕/ -H./rn 曰 用們 口、丰壬士口七总体现“教

16、师主导，(3)确定始、木态的动冃匕。(木知量用付号表示)，根据动能定理列出方程学生主体”的教W总=E2-Ekl)学思想(4)求解方程、分析结果三、作业巩固和应用所学1、课本 p126 (5)知识，选择代表2、课本 p126 (6)性强的问题作为3、(补充)一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以 8m/s的速度沿水平方向踢出 20m远，求该学生对球所做 的功。课后作业六、教学评价不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明 的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度