动能和动能定理 教学设计 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

8.3 动能和动能定理学情分析：学生刚学习完对于能量，功的概念。需要对两个概念有更深入的认识，并且动能，重力势能，弹性势能三者统称的机械能是高中物理必考并且是考查频率非常高的部分，本课需要从最基本的概念出发将动能以及动能定理阐述清楚。同时动能定理也是掌握功能关系最基础的定理。学习目标：通过情境实例知道什么是动能，以及知道动能与那些物理量相关；通过物理实验和数学推导知道动能定理公式成立的原因；灵活使用动能定理解决简单的功能关系的问题。教学阶段教师活动学生活动设计意图概念提出展示自然界因为机械运动而具有的能量，特别运动（具有速度）的物体具有的能量，提出“动能”的概念。观察图片，从中感受到自然界中的能量，对动能概念有初步的认识。通过实例分析，加深学生对动能是由于物体运动而具有的能量的印象。知识回顾回顾上一节课的实验内容，知道做功和速度的平方是成正比的。通过实验巩固了力是改变物体运动状态的原因，并且加深了外力做功与物体的速度平方的关系。理论推导建立情境：设某物体的质量为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，如图所示。进过数学推理得到动能的定量表达式。学会物理的基本思考方法，理想化模型的使用。并学会结合恒力做功公式及匀变速直线运动的规律分析得到动能的表达式。数学推导过程对学生的要求比较高，但是能够教会学生这是一种研究物理问题的方法，同时也教会学生熟练掌握物理规律能够解决很多关联问题。概念辨析对于一个新的物理概念我们要对它好好进行研究，动能的表达式是Ek=12mv2，其物理意义为物体由于运动而具有的能量，它和功一样也是标量， 从能量角度描述物体的运动的一个状态量。单位也与功的单位相同，是焦耳。根据推导过程，我们可以得到1kg·m2/s2=1N·m=1J。弄清楚动能的基本性质。对于动能的物理意义进行分析和学习，及时巩固对其中包含的两个物理量及动能本身物理意义的理解。解释动能的物理含义有助于对动能的理解。概念体验通过实例展示动能大小和构成动能的两个物理量的关系。体验不同物体在运动情况的下的动能，同时尝试计算动能的大小。及时体验，加深对动能的印象。头脑风暴动能定理物理意义：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。思考：公式推导用的是匀变速直线运动，曲线运动或变力做功也适用吗？利用矢量的合成与分解，以及利用微元法进行对动能定理的研究。根据三个不同情境：直线运动，平抛运动，一般的曲线运动来思考分析动能定理的适用条件。对得到的结果进具体分析和思考，并进行笔记记录。利用多情境来分析动能定理，同时也是体现了物理定理的准确性。同时体会动能定理的解题优势。例题分析例题1.一架喷气式飞机，质量m=5000kg，起飞过程从静止开始滑跑。当位移达到l=530m时，速度达到起飞的速度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。求飞机受到的牵引力。解法1 是先求合力做功，再通过受力分析求牵引力大小。解法2 理清楚有什么力做功，求分力功的代数和等于动能变化。学习动能定理解决问题可以根据功是标量的特点，用两种方式学习动能定理的使用。多种解法可以帮助学生充分理解动能定理的特点同时也能够锻炼学学生的思维。即时训练1.关于动能的理解，下列说法正确的是（ ）A. 动能可以为负值B. 一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，速度变化时，动能也一定变化C. 动能不变的物体，一定处于平衡状态D. 描述物体的动能时，其实也是需要选择参考系的，一般选地面或相对地面静止的物体2.如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，需外力做的功至少应为（ ）下滑过程中有哪些力做功？返回原处有哪些力做功？动能定理的速度只要看那些即可？3.如图所示，一个质量为m=2kg的物体受到与水平面成37°角斜向下方的推力F=10N作用，在水平地面上移动了距离s1=2m后撤去推力，此物体又滑行了s2=1.4m的距离后停止了运动，动摩擦因数=0.2，(g取10m/s2；sin37°=0.6；cos37°=0.8)求：(1)推力F对物体做的功；(2)全过程中摩擦力对物体所做的功。通过例题完善对动能定理的理解。从概念题，计算题上面理解动能定理的需要关注的点。把握用动能定理解题的步骤，并及时进行联系，巩固对动能定理的理解。及时训练，巩固知识。思路总结思路步骤：（1）确定研究对象（2）选定研究过程（3）确定初末状态（4）进行受力分析（判断做功的力）（5）运用动能定理（6）最后列式计算记录笔记，回到之前例题对应步骤分析。概念总结回顾学习过的知识点，最后进行总结归纳。