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視頻標(biāo)簽：動能和動能定理
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中物理人教版必修二動能和動能定理-廣西省優(yōu)課
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《動能與動能定理》教學(xué)設(shè)計
課題： 動能與動能定理（恒力做功） 教材分析：
通過前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到某個力對物體做了功就一定對應(yīng)著某種能量的變化。在本章第一節(jié)“追尋守恒量”中，學(xué)生也知道了物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能。那么物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度有什么定量關(guān)系？引起動能變化的原因是什么？這就是本節(jié)課要研究的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容，具有承前啟后的作用。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，既深化了對功概念的理解，使學(xué)生對“功是能量變化的量度”有了進(jìn)一步地理解，拓展了求功的思路，也為機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，并為功能關(guān)系處理問題打開了思維通道。因此，本節(jié)課內(nèi)容既是本章的關(guān)鍵內(nèi)容，也是重點(diǎn)內(nèi)容。
學(xué)生分析：
學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)過動能的概念，并知道運(yùn)動物體的速度越大質(zhì)量越大，動能就越大。而且通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，知道能量的轉(zhuǎn)化可以通過力做功來實(shí)現(xiàn)，這為“動能”“動能定理”的推導(dǎo)埋下了伏筆。但學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，邏輯思維能力和運(yùn)算能力較弱，所以我在本節(jié)課的設(shè)計中考慮了上述因素。
教學(xué)目標(biāo)：
1．知識和技能：
⑴知道動能的符號、單位和表達(dá)式，會根據(jù)動能的表達(dá)式計算運(yùn)動物體的動能；
⑵能從牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式導(dǎo)出動能定理，理解動能定理得物理意義； ⑶會用動能定理進(jìn)行計算。 2．過程和方法：
⑴體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論探索相結(jié)合的探究過程；
⑵通過推導(dǎo)動能定理，培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的能力；
⑶領(lǐng)會運(yùn)用動能定理解題的優(yōu)越性，理解做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程 3．情感、態(tài)度和價值觀：
⑴激發(fā)學(xué)生對物理問題進(jìn)行理論探究的興趣。
⑵激發(fā)學(xué)生用不同方法處理同一問題的興趣，會選擇用最優(yōu)的方法處理問題。 重點(diǎn)、難點(diǎn)
1．重點(diǎn)：⑴動能概念的理解；⑵動能定理及其應(yīng)用。 2．難點(diǎn)：動能定理的理解與運(yùn)用
教法與學(xué)法
1、教法：推理、探究、實(shí)驗(yàn)、歸納、討論
2、學(xué)法：以探究性學(xué)習(xí)和學(xué)生合作學(xué)習(xí)為主，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。 教學(xué)器材：
DIS朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)、多媒體、小車、鉤碼
教 學(xué) 過 程 設(shè)計意圖
教師活動
學(xué)生活動
一、引入新課
視頻：汽車急剎車視頻
提問：汽車為什么能夠停下來？
那么力做功與動能變化有什么關(guān)系呢？
今天這節(jié)課我們就一起來學(xué)習(xí)動能和動能定理。 【板書】7.7 動能和動能定理 【板書】一、動能
提問：什么是物體的動能？
【板書】1、定義：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫動能。 提問：我們知道動能的大小是與哪些因素有關(guān)?
那么動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢?我們接下來就來探究這個問題。 二、新課教學(xué) （一）動能 設(shè)計情景：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在一水平恒力F的作用下，在光滑水平面上運(yùn)動位移l時，速度由v1變?yōu)関2。求：
1、物體在恒力作用下做怎樣的運(yùn)動？ 2、物體加速度為多大？
3、物體的位移可以怎樣表示？
4在這個過程中恒力做的功為多少？
選擇學(xué)生的答案，投影學(xué)生的解答過程，歸納，總結(jié)。 （1）物體在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動 （2）根據(jù)牛頓第二定律：maF ……① 得：mF
a （3）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：alvv2212
2…②
Fvvmavvl2221222122
（4）外力F做功：FlW …………③ 由①②③得：212
2
2
121mvmvW
思考：外力做功引起了什么量的變化？ 歸納：外力F所做的功等于“22
1mv”這個物理量的變
學(xué)生回答：因?yàn)槭艿侥Σ亮ψ鲐?fù)功，動能減小。
學(xué)生回答：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫動能。
學(xué)生回答：物體的質(zhì)量和速度越大，它的動能就越大。
學(xué)生討論：找出做功和速度平方變化的定量關(guān)系。
學(xué)生討論，求解。
學(xué)生討論找
出“22
1mv”這個
特定意義的物理量。
從生活中汽車急剎車的例子，引出本節(jié)課課題：動能與動能定理
提出問題： 動能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量的關(guān)系呢?
學(xué)生通過模型，推導(dǎo)得出做功與速度變化的關(guān)系
根據(jù)關(guān)系式的物理意義，得出動能的表達(dá)式：22
1mv
化，所以在物理學(xué)中就用“22
1
mv”這個量表示物體的動
能。
【板書】2、公式：2
2
1mvEk
提問：動能的單位？
【板書】3、動能的單位：焦（J） 1J=1N〃m=1kg〃m2/s2 【板書】4、特點(diǎn)：
①動能是標(biāo)量，且總為正值。
②動能是狀態(tài)量，與物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)； 【板書】③動能具有相對性。
（二）動能定理
講解：有了動能的公式，前面的方程就可以寫成：12kkEEW 提問：（1）上式的物理意義是什么？ ⑵如果物體受到幾個力共同作功，上式是否還成立呢？ 經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)表明，如果物體受到幾個力作用的時候，合力所做的功就等于動能的變化量。這是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，叫做動能定理。 【板書】二、動能定理
1、表述：合外力對物體做的功，等于物體動能的變化。 2、公式：12kkkEEEW合
提問：動能定理中各物理量表示的物理意義？ W合：合外力所做的功
Ek2:末動能 Ek1:初動能 △Ek：動能的變化量
俗話說的好，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在我們物理上，實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證定理的方法。
演示實(shí)驗(yàn)：用DIS朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)驗(yàn)證動能定理 介紹實(shí)驗(yàn)器材：DIS朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)，小車在力學(xué)導(dǎo)軌上運(yùn)動，小車受到的拉力近似等于鉤碼的重力，小車合外力做的功就等于拉力乘以位移（也就是兩光電門之間的距離）。小車上面裝有擋光片，小車通過光電門，系統(tǒng)可以直接測量擋光片通過光電門的時間，通過擋光片的寬度和時間（v=d/t），可以求出小車經(jīng)過光電門1、2的速度，進(jìn)而可以得到小車經(jīng)過兩個光電門的動能。
實(shí)驗(yàn)步驟：先把軌道調(diào)平，釋放小車，記錄下E1、E2、△E以及W。比較相同s下△E與W的大小。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，△E=W。
學(xué)生回答：動能的單位和功的單位相同。
學(xué)生回答： 力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。 學(xué)生討論：可以成立，此時的W應(yīng)為合外力對物體做的總功。
學(xué)生思考，回答
觀察實(shí)驗(yàn)，找出做功與動能變化量之間的關(guān)系。
介紹動能的特點(diǎn)
歸納得出動能定理得一般表述
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動能定理
向?qū)W生介紹表格上各個物理量。
即：合外力所做的功等于動能的變化量
（三）動能定理的應(yīng)用 引導(dǎo)學(xué)生看課本例題1。 確定研究對象：飛機(jī)
分析研究過程：飛機(jī)滑跑過程
分析受力：重力、支持力、牽引力和阻力 分析做功情況：牽引力和阻力做功 分析動能變化：初動能01kE
末動能222
1
mvEk
根據(jù)動能定理列出方程，求解。 引導(dǎo)學(xué)生看課本例題2。 提問：通過兩個例題，你是否可以歸納出應(yīng)用動能定理解題的步驟？
【板書】三、應(yīng)用動能定理解題的步驟 1、確定研究對象 2、確定研究過程
3、分析物體的受力和各力的做功情況 4、確定初末狀態(tài)的動能 5、應(yīng)用動能定理列方程求解 小結(jié)： 作業(yè)：
1、補(bǔ)充練習(xí)：質(zhì)量為50kg的游泳運(yùn)動員，從離水10m高的跳臺上以4m/s的速度跳出。求：運(yùn)動員起跳時做了多少功？若不計空氣阻力，運(yùn)動員入水時的速度是多少？若該運(yùn)動員落水時的速度為13m/s，則他克服空氣阻力做了多少功？ 2、《問題與練習(xí)》第2、3、4、5題
學(xué)生思考與討論
學(xué)生展示解題過程
學(xué)生通過例題，歸納解題過程。
學(xué)生討論歸納。
練一練，做一做，想一想
加深學(xué)生對動能定理得理解
通過例題，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用動能定理
從例題中歸納總結(jié)出方法，自己構(gòu)建知識體系，能夠?qū)W會舉一反三
強(qiáng)化應(yīng)用動能定理解題的基本思路和方法
《動能和動能定理》導(dǎo)學(xué)案（第1課時）
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．知道動能的符號、單位和表達(dá)式；
2．能從牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)動能定理；
3．理解動能定理，領(lǐng)會動能定理解題的過程；
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
學(xué)會運(yùn)用動能定理解決問題
教學(xué)過程：
[問題]：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在一水平恒力F的作用下，在光滑水平面上運(yùn)動位移l時，速度由v1變?yōu)関2。求：
1、物體在恒力作用下做怎樣的運(yùn)動？
2、物體加速度為多大？
3、物體的位移可以怎樣表示？
4、在這個過程中恒力做的功為多少？
一、動能
1、定義式： ，2、單位： _______
3、特點(diǎn)：
①動能是 量（標(biāo)量或矢量），動能與功一樣，只有 ，沒有 。而且動能的數(shù)值不可能取 ；
②動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，與物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)；
③動能與勢能一樣，具有 ，如果不加以特別的說明，都是以地面為參考系來研究問題的；
二、動能定理
1、動能定理文字表述：
2、動能定理的表達(dá)式： ，各字母代表的物理量是
三、動能定理的應(yīng)用
例1：一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到L=5.3×102m時，速度達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。
解：
例2：一輛質(zhì)量為m、速度為v0的汽車，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后在水平地面上滑行了距離L后停了下來。試求汽車受到的阻力。
方法一： 方法二：
點(diǎn)撥提升：
運(yùn)用動能定理解題的步驟：
作業(yè)：
1、補(bǔ)充練習(xí)：質(zhì)量為50kg的游泳運(yùn)動員，從離水10m高的跳臺上以4m/s的速度跳出。求：運(yùn)動員起跳時做了多少功？若不計空氣阻力，運(yùn)動員入水時的速度是多少？若該運(yùn)動員落水時的速度為13m/s，則他克服空氣阻力做了多少功？
2、《問題與練
習(xí)》第2、3、4、5題
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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