2022年物理动能定理教学设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 动能定理教学目标1、学问与技能 l 、知道动能的定义式和单位,会依据动能的表达式运算运动物体的动能；2、懂得动能定理的物理意义,会用动能定理处理单个物体的相关问题；2、过程与方法 l 、通过理论推导得到动能和动能定理的表达式；2、在懂得领悟动能定理的过程中体会类比法、微元法的应用；3、情感、态度与价值观 l 、通过自主学习和探究感受胜利的欢乐,激发同学对科学争论的爱好和求知欲；2、通过同伴合作沟通学会正确评判他人和自己,增强人际交往的才能；重点难点1、理论探究动能和动能定理的表达式；2、会用动能定懂得决生产和生活中的实际问题；设计思想本节课设计

2、的主要目的是力求表达新课程理念：“ 留意科学探究, 提倡教学方式多样化”体 现“ 教学活动的本质是同学特别学习活动”的教学指导思想通过重力做功与重力势能变化之间的关系 W G mgh 1 mgh 2,推导外力对物体做功的表达式 W 1 mv 2 2 1 mv 1 2 ,从而 2 2 得出动能和动能定理的表达式例题的挑选从单过程到多过程,从直线到曲线、 从恒力到变力,目的是让同学感悟运用动能定懂得题的特点以及解题的优越性和适用的广泛性教学资源动能定理多媒体课件教学设计【课堂引入】一、理论探究构建动能表达式 师：请大家回忆有关动能的学问,动能与哪些因素有关生：质量越大 . 速度越大,动能就越大 师

3、：物体的动能与物体的质量和速度到底有什么样的定量关系？它的表达式如何？我们如何去探究呢？老师停顿片刻,同学摸索 师：我们知道功是能量转化的量度,前面我们争论了重力做功与重力势能的关系,从而确立重力势能的表达式” 重力做功与重力势能变化的关系式如何. 生：重力做功与重力势能变化的关系式是 Ep=mghWG=mgh1-mgh2,由此得到重力势能的表达式师：上节试验探究发觉,力对物体做的功与物体速度变化的关系是Wv2物体初速度为 0因此,功与速度变化的关系是导出动能表达式的一个桥梁点评：评析学习的过程是同学在原有学问和体会的基础上自我构建,自我生成的过程” 学生原有的学问和体会是教学活动的起点,在新

4、学问教学中应留意与已学学问的联系名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【课堂学习】二、新课教学,理论探究给出情形：物体的质量为 m,在光滑水平面上,受到与运动方向相同的恒力 F 的作用,发生一段位移 l,速度由 v；增加到 v,恒力所做的功为 W提出问题： 物体的动能与它的速度亲密相关,而物体速度的变化又与它受力有关,能否从理论上探究做功与物体速度变化的关系？理论探究： 同学推导 由运用运动学学问和牛顿第二定律得WFlFv222 v 11mv2v22a212三、猜想类比,查找规律类 比 引 导 ：W1mv212 mv 1

5、与 前 面 得 出 的 重 力 做 功 与 重 力 势 能 变 化 的 关 系222WG=mgh1-mgh2很相像师：比较上面两个式子,能发觉什么规律.同学通过观看、类比、分析和争论回答 2生 l ：从两式比较可以看出：外力做功W 等于1 mv 的始末状态之差 21 mv 2生 2：上面两式左边都是功,功是能量变化的量度,因此我们类比其次个式子右边有可能是一个具有特定意义的物理量.应当也是一个能量的表达式吧生 3：上节课试验探究了功与速度变化的关系,得到功与速度的平方成正比 初速度为零 ”我们仍知道物体的质量越大 .速度越大,物体的动能越大,式中的 1 mv 与 v 有关 .有关,2这应当就是

6、我们查找的动能表达式点评：老师适时启示 .引导,采纳师生互动的方式,运用推理和类比等方法,以激发同学的思维迁移让同学知道物理概念和规律的来龙去脉,充分表达了新课程的教学理念师生总结：与重力势能一样,动能应当是状态量,动能是标量,单位是焦耳”重力势能具有相对性有正负之分,动能也具有相对性” 虽然速度有正负, 但动能却不行能为负值” 动能的相对性与重力势能相对性是不同的”4巩固练习, 准时反馈 练习为了强化同学对动能的概念和表达式的深刻懂得 评析课堂留给同学更多的摸索时间,培育同学自学才能 .归纳总结的才能四、拓展提高：领悟动能定理的含义1动能定理的得出师：我们刚才推导用的物理模型是只有一个水平外

7、力F 做功的情形,对于多个力做功的名师归纳总结 情形 如水平面有摩擦, 公式W1mv21mv2仍成立吗？假如成立W 表示什么第 2 页,共 6 页2122生：由于前面我们推导时用WFlmal,即用 ma 表示 F,所以在一般情形下只要用W 表示合外力做的功,公式W合1mv212 mv 1同样成立222师：假如公式W Gmgh 1mgh 2意义可以表示为重力做的功等于重力是能的削减,那- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 么公式W合1mv212 mv 1的意义又如何呢？222生：物体所受合外力做的功等于物体动能的增加”师：此式就是我们今日学习的重要的内容一动

8、能定理板书 动能定理的内容：合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表达式W合1mv212 mv 12222 动能定理的应用动能定理是通过牛顿其次定律和运动学公式推导出来的,但它的应用范畴更广泛题型一：动能定理在多过程问题中的运用例题 1、物体质量为 15kg,静止在光滑的水平面上,受到 F 1= 10N 恒力作用运动了 10m,接着又在 F2=20N 恒力作用下沿原方向运动了 10m,求物体运动的末速度老师观看同学解题情形,让同学板演后分析总结 师：该题可以用牛顿运动定律和运动学公式求解,但要求两个加速度,比较复杂” 而应用定理求解可以化繁为简F 1 S 1 F 2 S

9、 2 1 mv 222 F 1 s 1 F 2 s 2得 vm点评：老师在习题教学中要引导同学用多种方法多个角度去摸索问题,通过不同的方法的比较,培育同学思维的灵敏性题型二：动能定理在曲线运动、变力问题中的运用例题 2、一小球用细绳相连系于天花板上,悬线长为 L开头把小球拉直与悬点在同一水平面上,正下方时的速度 . 然后由静止释放, 求小球运动到悬点的师：引导同学争论运动过程中物体受几个力,各力做功情形利用微元法把曲线运动转化为直线运动处理老师观看同学解题情形,让同学动能定板演后分析总结）mgh1 mv 22,得v2 gh师生总结： 应用动能定理仍能解决一些用牛顿定律与运动学规律无法处理的问题

10、,理不仅适用于直线运动也适用于曲线运动师生总结： 应用动能定理仍能解决一些用牛顿定律与运动学规律无法处理的问题,动能定理不仅适用于直线运动也适用于曲线运动老师适时渗透化曲为直、以恒代变等辩证思想,引导同学用科学的思维方法,揭示问题的本质和规律,从中概括领悟条件化,策略化 生的思维才能,培育良好的思维品质.规律化的解题方法,在训练中潜移默化地提高学例题 3、一质量为 m 的小球,用长为 l 的轻细绳悬挂于 O 点,小球在水平力 F 作用下,从平稳位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点,如图 5 所示,就力F 所做的功为名师归纳总结 A、mglcosB、 mglC、mgl1cosD、 Fl第 3 页,

11、共 6 页此题错误率特别高,同学普遍认为F 是恒力 ”老师通过受力分析,仔细- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 阅读题中 /缓慢地移动字眼, 知道 F 是变力,用动能定理可求出力F 所做的功为,mglcos“C答案正确 ”评析通过几个典型例题来巩固已学学问,强化了用动能定懂得决问题的一般思路,感悟动能定懂得题的优越性和普遍性”【板书设计】1、 动能的表达式2、 动能定理的内容3、 应用动能定懂得题的一般步骤课堂反馈1对动能的懂得【例 1】以下说法正确选项 A做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化B物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大C物体

12、的速度变化越快,物体的动能变化也越快D物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大【思维提升】 物体的动能大小只由质量和速率打算【拓展 1】 关于物体的动能,以下说法中正确选项 A物体速度变化,其动能肯定变化B物体所受的合外力不为零,其动能肯定变化C物体的动能变化,其运动状态肯定发生转变D物体的速度变化越大,其动能肯定变化也越大2动能定理的简洁应用【例 2】如下列图, AB 为 1/4 圆弧轨道,半径为 R08 m,BC是水平轨道,长 l 3 m,BC 间的动摩擦因数为 1/15今有质量 m1 kg 的物体,自 A 点从静止起下滑到 C 点刚好停止求物体在轨道AB 段克服阻力所做的功【拓展 2】

13、人骑自行车下坡,坡长 l 500 m,坡高 h8 m,人和车总质量为 100 kg,下坡时初速度为 4 m/s,人不踏车的情形下,到达坡底时车速为 10 m/s,g 取 10 m/s 2,就下坡过程中阻力所做的功为 A 4 000 J B 3 800 J C 5 000 J D 4 200 J 【例 3】一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳 PQ 提升井中质量为 m 的物体,如下列图,绳的 P 端拴在车后的挂钩上设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽视不计开头时,车在 A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为 H提升时,车向左加速运动, 沿水平方向从 A 经过 B 驶

14、向 C设 A 到 B 的距离也为 H,车过 B 点时速度为 vB求车由 A 移到 B 的过程中,绳 参考答案：Q 端的拉力对物体做的功是多少？例 1、答案 D 解析： 对于给定的物体来说,只有在速度的大小速率 发生变化时它的动能才转变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起,例如匀速圆周运动速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必定的联系名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 拓展 1、答案： C 例题 2、【解析】 物体在从 A 滑到 C 的过程中,有重力、AB 段的阻力、 BC 段的摩擦

15、力共三个力做功, WGmgR, FfBCmg,由于物体在 AB 段所受的阻力是变力,做的功不能直接 求依据动能定理可知 W 外0,所以 mgRmglWAB0,即 WABmgRmgl1 10081103/15 J6 J 例题 3、解析： 车在 B 点的速度可以作如下列图分解据几何关系可知：vB1 vBcos 45 2 2 vB且 vB1 即为物体此时的上升速度又据几何关系可求得运动过程中物体上升的高度 h 21H 对物体运用动能定理有：WT mg h1 2mv2 B0 2 B解得 WT 21mgH1 4mv拓展 2：答案 B 课后测评 关于物体的动能,以下说法中正确选项（）A一个物体的动能可能小

16、于零 B一个物体的动能与参考系的选取无关 C动能相同的物体的速度肯定相同 D两质量相同的物体,如动能相同,其速度不肯定相同 2质量肯定的物体 A速度发生变化时其动能肯定变化 B速度发生变化时其动能不肯定变化 C速度不变时其动能肯定不变 D动能不变时其速度肯定不变 3物体从高出地面 H 处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表 面后又进入沙坑 h 停止（如下列图） 求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重 力的多少倍？4如下列图,质量为 m 的物体,从高为 h、倾角为 的光滑斜面顶端由静 止开头沿斜面下滑,最终停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为求：（1）物体滑动至斜面底端时的速度大小；

17、（2）物体在水平面上滑过的距离5、电动机通过一条绳子吊起质量为8 kg 的物体绳的拉力不能超过名师归纳总结 120 N,电动机的功率不能超过1 200 W,要将此物体由静止起用最快的第 5 页,共 6 页方式将物体吊高90 m已知物体在被吊高90 m 以前已开头以最大速度匀- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 速上升 ,所需时间为多少？g 取 10 m/s2 参考答案：1、答案 D 2、答案 BC 3答案：Hhhh4答案：2gh5、答案： 775 s 解析： 起吊最快的方式是：开头时以最大拉力起吊,达到最大功率后维 持最大功率起吊在匀加速运动过程中,加速度

18、为aFmmmg120810m/s 25 m/s28末速度 vtP m1 200 120m/s10 m/s Fm上升时间 t1vt a10 5 s2 s 2 2上上升度 h1v 2a 10 25 m10 m 在功率恒定的过程中,最终匀速运动的速度为vmmg Pm 1 200 810 m/s15 m/s 90 m,所需时间为tt1t22 由动能定理有Pmt2mghh11 2mvm 1 2mv2 t解得上升时间t 2575 s 所以,要将此物体由静止开头,用最快的方式将物体吊高s575 s775 s 板书设计：1、动能定理的内容：2、对动能定理的懂得：（1）合外力对物体做的功的懂得（2）标量性（3）以地面为参考系（4）适用范畴（5）是一种求功的方法 . 3、应用动能定懂得题的一般步骤（ 1）明确争论对象及所争论的物理过程；（ 2）对争论对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和；（ 3）确定始、末态的动能； （未知量用符号表示） ,依据动能定理列出方程 W合 Ek2Ek1 （4）求解方程、分析结果名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页