2022年动能动能定理教学设计 .pdf
动能动能定理教学设计教学目标一、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析和计算 . 3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围,会用动能定理进行计算 . 二、能力目标1.运用演绎推导方式推导动能和动能定理的表达式. 2.理论联系实际，在运用中培养学生分析问题和解决问题的能力. 三、德育目标1、通过动能和动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣 . 2、在理解和运用过程中养成具体情况具体分析，按科学规律办事的习惯。学法引导通过教师利用学生的知识，通过演绎推论从理论上来推导动能和动能定理的表达形式，并组织学生进行辨析、提高认识；通过对比分析，体会到应用动能定理解题的优点；通过实例分析，来确定动能定理的使用步骤。教学重点、难点及解决办法一、教学重点1、动能的概念. 2.动能定理及其应用. 二、教学难点对动能定理的理解和应用. 三、解决办法在功能关系的基础上进行推理归纳、通过教师的讲解、通过多媒体演示，通过实例分析等方法来突出重点，突破难点. 教学方法推理归纳法、讲授法、电教法. 课时安排1 课时教学用具CAI 课件 . 师生互动活动设计1、教师通过演绎推理，导出公式，通过例题分析，引导学生对概念再认识。2、学生通过观察、听讲、分析演练、讨论总结来确定解决实际问题的一般规律。教学过程设计一、引入新课用多媒体展示思考题: 运动员用200N 的平均作用力将质量为0.5kg 静止的足球，以20m/s 的速度踢出 ,在地面上滚动了50m 远，那么运动员对球所做的功是 _。学生可能回答：W=Fs=20050J=10000J 解释错误原因：做功的两个因素是力和物体在力的方向上发生的位移，足球有地面上滚动50m 的过程中运动员并没有力作用在足球上；运动员对球做功的过程是踢球的过程，但位移不是 50m，所以这种方法是错误的。留下悬念：用以前所学知识不能解决这一问题，想知道正确的解答方法吗？请认真学习本节内容动能动能定理。二、新课教学、动能1、什么是动能？它与哪些因素有关？观看视频：流动的河水能推动水轮做精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页功， 流动的河水具有能量演示实验： (用 CAI 课件中的动画) 介绍实验装置：让小球从光滑的导轨上滑下，与木块相碰，推动木块做功. 演示并观察现象a.让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到： 质量大的小球把木块推得远，对木块做的功多. b.让质量相同的小球从不同的高度滑下，可以看到： 高度大的小球把木块推得远，对木块做的功多. 学生答： 物体由于运动而具有的能量叫做动能；它与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。引入：那么，物体的动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢？我们先来研究这个问题2、动能的公式推导思路：要使静止的物体获得一定的速度，就需要一个使物体产生加速度的力，这个力做了多少功，就表示有多少其他形式的能转化为物体的动能。我们根据做功的多少可定量确定物体的动能。推导过程：设在光滑的水平面上有一质量为m 的静止物体， 在恒定的水平外力 F 作用下开始运动，经过一段位移s 速度达到v，则物体获得了多少动能用 Ek表示动能，则有：即：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。3 、动能是标量与速度方向无关，无负值；它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。1kgm2/s2=1N m=1J 4 、动能的变化末状态的动能减去初状态的动能初动能例：一物体以初速度 v0=20m/s 从地面竖直向上抛出,落回地面的速度vt=15m/s,物体的质量m=2kg,此过程初、末动能是多少？动能的变化是多少？末动能解：动能的变化即动能减少了175J 、动能定理1、动能定理的推导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v1，在外力F 作用下，经过一段位移s，速度达到v2，则此过程中，外力做功与动能的变化存在什么关系呢？2、动能定理内容：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。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。3、动能定理的表达式：. 用 W 表示合力所做的功，用Ek1 表示物体初状态的动能，用Ek2 表示末状态动能，动能定理可表示为：4、动能定理的应用：例:某人将质量为1Kg 的小球从10m 高的平台上以5m/s精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页的速率水平抛出，不计空气阻力，求此人对小球所做的功和落地时小球速度的大小?(g 取 10m/s2) 解：抛的过程人对小球所做的功抛出后到落地的过程方法一：根据动能定理有代入数据得：三、学法指导：1、对 W 的理解： W 为合力做功或者各力做功的代数和。2、动能定理的适用范围：(1).不仅适用于直线运动，而且适用于曲线运动；(2).不仅适用于恒力做功，而且适用于变力做功。3、动能定理的优点：(1).动能定理只跟初、末状态有关，不涉及运动过程的加速度和时间，所以处理问题比较简便；(2).它能解决牛顿运动定律和运动学知识无法解决的问题4、动能定理应用的一般步骤：(1).明确研究对象及所研究的物理过程；(2).对研究对象进行受力分析，并确定合力所做的功；(3).明确始、末状态，确定始、末状态的动能；(4).根据动能定理列方程、求解。四、巩固练习1、运动员用200N 的平均作用力将质量为0.5kg 静止的足球，以20m/s 的速度踢出 ,在地面上滚动了50m 远，那么运动员对球所做的功是_。 （此题为前面思考题，与前面相呼应）解：踢球的过程中，根据动能定理有2、一质量为1kg 的物体静止在粗糙的水平面上,现用水平外力F=20N 拉其运动5m 后,速度达到10m/s,求此过程中物体克服摩擦力所做的功? 解：根据动能定理有：代入数据得：即物体克服摩擦力所做的功为50J 五、小结、动能1、动能是物体运动的状态量，由物体的质量和速度共同决定；是标量，只有大小，没有方向，与速度方向无关；只有正值，没有负值；2、动能是与力做功相联系的物理量，知道动能的变化是末状态的动能减去初状态的动能、动能定理1、动能定理是解决力学问题的重要方法，比应用牛顿运动定律和运动学综合解题要简便，运用动能定理时，关键是正确计算物体所受外力的合力做功和明确物体在运动过程中的初、末状态的动能值。2、 求力做功可以用三种方法来计算，但它们各有不同的特点和适用范围，知道如何求变力做功。六、作业一).阅读书上例题二).课本 125 练习三1-7 题七、板书设计说明：这节课不可能对动能定理的应用讲解得非常全面、深刻（可在后面加 1 课时动能定理的应用），但一定要强调公式中各物理量的正确含义，因为动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页能定理实质上就是能量的转化和守恒定律的一种表达形式，掌握好动能定理，以后才能顺利地深入研究功能关系、机械能守恒定律及能量的转化和守恒定律。如果一开始就概念不清，很可能影响以后知识的学习。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. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页
