高中物理《动能和动能定理1(1)》优质课教案、教学设计.pdf

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1、一、教材分析：一、教材分析：7 77 7 动能和动能定理教学设计动能和动能定理教学设计动能和动能定理是本章教学重点，也是整个力学的重点。本节内容具有承前启后的作用。通过本节内容的学习，既深化了对功的概念的理解，使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步的理解，拓展了求功的思路，也为机械能守恒定律的学习打下了基础，并为用功能关系处理问题打开了思维通道。新课程标准要求“探究恒力做功与动能变化的关系，理解动能和动能定理，用动能定理解释生活和生产中的现象”。因此，在实际教学中要注重全体学生的发展，注重科学探究，采用多样化的教学方式，强调过程和方法的学习。二、学情分析：二、学情分析：在实际学习中学生对动能

2、概念的理解较为容易，能够掌握外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系，能够理论推导它们之间的定量关系，但真正从深层次理解存在困难。在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化。因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推导动能的表达式。让学生经过从感性认识到理性认识的过程，教学的过程中要求不能太高，要循序渐进，从生活中的众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦。三、教学目标：三、教学目标：知识与技能知识与技能1.理解动能的概念。熟练计算物体的动能。2.理解动能定理，会

3、用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。过程与方法过程与方法1.运用演绎推理方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法。2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。情感态度与价值观情感态度与价值观1.通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣。2.通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学中所蕴含的严谨逻辑关系，反映了自然界的真实美。四四、教学重点教学重点:1.理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算。2.理解动能定理的物理意义；会用动能定理解决力学问题。五、教学难点：五、教学难点：动能表达式的得出，应用动能定理解决力学问题。六六、教学过程：教学过程：

4、（1 1）导入新课：导入新课：【引入】【引入】：拿出弓箭实物,让学生体验拉弓射箭的兴趣，之后思考弓的弹力对箭做的功怎么求，利用公式W=Fl 求可以吗，提问：此公式的使用条件是什么，恒力做功，那么弓对箭的弹力是恒力还是变力呢，通过力传感器显示，让学生亲眼见到是变力，那么怎样求变力做的功呢？通过本节课的学习就能揭开其中的奥秘，今天我们就来共同学习第七章第7 节“动能和动能定理”。（2 2）新课教学：新课教学：（一）动能（一）动能【过渡语】我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？类比研究重力势能的方法,想一想我们应该从哪里入手研究动能?。【问题探讨 1】如图所示，放在光滑水平面上的物体，质

5、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 v增加到 v2，试推导恒力 F 对物体做功的表达式。（用m、v、v2表示）v1【温馨提醒】请同学们利用牛顿第二定律Fma 结合22运动学公式 v2-v1=2as 进行推导。理论探究：让学生先个人推导，教师巡视，发现学生推导过程中存在的问题，及时指出纠正；让一个学生上黑板上推导FmlFv2m推导过程：v-v22v2-v1=2all=212av22-v12-12=1=WFlma2mvWmv212a2222F=maW1212mvmv2221。【引导分析】引导分析得出的表达式，通过分析得出动能的表达式。动能的表达式 EK=1mv22动

6、能表示一种能量，那么，它的国际单位是什么呢？单位：焦耳 J。【想想议议】动能是矢量还是标量呢？动能是过程量还是状态量呢？【思考讨论 1】为进一步认识动能，请思考讨论下列问题：（1）当某一物体的速度变化时，其动能一定变化吗？不一定 匀速圆周运动（2）当某一物体的动能变化时，其速度一定变化吗？一定变化（二）动能定理（二）动能定理下面请同学们继续思考：【问题探讨 2】如果将问题 1 中的光滑水平面改为粗糙水平面（滑动摩擦力为f），其他条件均不变，请看屏幕。v1v2FmlFm如图所示，放在粗糙水平面上的物体，质量为m，所受摩擦力为 f，在与运动方向相同的推力F 的作用下发生一段位移 l，速度由 v增大

7、到 v2，试推导外力对物体做功的表达式。（用m、v、v2表示）【引导分析】引导分析得出的表达式，得出动能定理。动能定理：内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。表达式：W EK 2 EK1【典例探究】动能定理在实际生活中有着广泛的应用，下面我们利用动能定理来解决一些实际问题。请试着完成学案中的例 1。时间 5 分钟。103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为l6.0102m时，达例 1一架喷气式飞机，质量 m5到起飞速度 v60/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。(取 g=10m/s2)【展示交流】本题除了利用动能定理求

8、解外，还可以利用牛顿第二定律结合运动学公式求出结果。下面学生展示两种解法，请同学们对比分析，哪种方法更简捷？解法一：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W0，W支0，W牵Fl，W阻kmgl1据动能定理得：Fl-kmgs=mv2 02104代入数据，解得：F1.8解法二：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。设飞机的加速度为 a。由牛顿第二定律得Fkmgma由运动学规律得v 0 2al由和得：Fkmg2vm2l104代入数据，解得：F1.8通过对比，我们可以看出，在物体运动过程中，若不涉及加速度和时间两个物理量，利用动能定

9、理求解更快捷。【提炼方法】解题思路：明确研究对象及运动过程对研究对象进行受力分析，确定各个力所做的功明确初、末状态的动能按照动能定理列方程求解，对结果进行必要的讨论说明二求解变力做功问题除了可以使计算步骤简洁,动能定理还有优越性吗?回顾课堂开始的变力做功问题.动能定理对变力做功问题也是成立的吗?通过传感器验证动能定理对求解变力做功也是成立的。（实验演示）例例 2:2:某同学从 h=5m 高处，以初速度 v0=8m/s 踢出一个质量为 m=0.5kg的足球,(不记空气阻力),求:1.该同学踢球时所做的功v0v0h h2.足球落地前的速度通过例 2 再次体会动能定理的优越性：2.动能定理既可解决恒

10、力做功问题，也可解决变力做功问题。3.动能定理不仅适用于直线运动也适用于曲线运动三：回到刚开始的问题怎样求弓对箭所做的功，设计一个方案，（请同学们分组讨论）找一组同学展示：回顾今天你学到了什么？(谈谈收获)课堂小结：一 动能：表达式：EK12mv2单位：焦耳 J标量、状态量。二 动能定理内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。表达式：W EK 2 EK1动能定理的优越性:1.不涉及运动过程中的加速度和时间,处理问题简洁方便2.应用范围广泛,既可用于恒力做功,也可用于变力做功,既可用于直线运动,也可用于曲线运动【结束语】通过师生的合作，我们度过了一次愉快的探究之旅，动能定理内涵丰富,使用范围非常广泛,下节课继续探究动能定理.