《动能和动能定理》教学设计.

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1、第7节动能和动能定理★教学目标1.知识与技能(1)知道动能的符号、单位和表达式，会用其定义式进行计算。(2)能用牛顿第二定律和运动学公式推导出动能定理，会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能，深刻理解动能定理的意义。（3）知道动能定理的适用范围（即惯性系和同一参考系）。2.过程与方法（1）明晰运动归纳推导方法获得动能定理表达式的由特殊到一般的推广和拓展。（2）对比分析动力学和动能定理解题，从而领悟运用动能定理解题的优越性，理解做功过程的本质。（3）知道并能运用动能定理计算变力做功与曲线运动的情景。3.情感态度、价值观通过动能定理的归纳分析推导，培养学生对科

2、学知识初步探究的严谨态度、扎实功底和求实精神。※重点：对动能中“”的深刻理解（即研究对象相对同一惯性系的速度大小）。＊难点：熟练应用动能定理解决动力学问题。★教学过程设疑导入翩翩起舞的蝴蝶、飞翔的鸟儿、升空的火箭、盘旋的直升机、行进中的坦克、水中游动的鸭鹅、流动的空气等等都具有能量，威力巨大的龙卷风、飓风可拔起大树，掀翻车辆；强劲台风登陆可导致灾害性暴雨洪水；流动的水具有能量，可推动水磨，冲击水轮机发电；高速飞行的一颗子弹具有能量，可射穿一个固定的大苹果……可见，运动的物体能够做功，因而具有能量。这种因运动而具有的能量大小与哪些因素有关，我们又如何改变或利用

3、这种能量呢？带着此问题，我们就一起来探究《动能和动能定理》这一节内容。一、本节课目标1.用动能式计算物体运动至不同状态时的动能。2.掌握运用动能定理解决实际问题。3.明确动能定理的适用范围。4.熟悉动能定理解题的规范程序。5.对比功和动能间的联系与区别，着重体会状态量与过程量的内涵。二、分组质疑、研讨交流前置性作业1.一质量为的物体以初速度自由落下，当下落距离为时，速度为；2.一初速度为，质量为的物体，在与运动方向相同的恒定外力作用下，发生一段位移，速度增至；3.一初速度为，质量为的小车，在粗糙水平面上受到滑动摩擦力-5-的作用，发生一段位移，速度减小到；4

4、.一初速度为，质量为的小车，在与运动方向相同的恒定外力作用下，沿某一粗糙水平面运动了一段位移，速度变为，此过程中小车受到的摩擦力为。﹡说明：应用牛顿运动定律推导，并寻找以上四中物理情景的功和动能之间的关系。（学生进行分组推导，教师巡视并对学生在推导过程中出现的问题及时予以指导。）随机抽取四个小组的各两名同学分别板演公式，并口头用语言文字较准确地表述本组的结论。（教师应适时予以鼓励）情景1.结论：;情景2.结论：;情景3.结论：;情景4.结论：.(学生举手，教师让他们推荐代表回答涉及的共同物理量。)学生代表：在物理学中，就用“”这个物理量来表示物体的动能。（1

5、）公式：；（2）国际单位：焦耳（简称“焦”），符号为“”；（3）动能特点：①为标量，无负值，与运动物体速度方向无关。②运动物体的具有相对性，“”指相对同一惯性系的速度大小。一般，若无特殊说明，都是相对地面的动能。③动能是状态量（即具有瞬时性）。（预先布置作业与思考：应用牛顿第二定律，结合匀变速直线运动规律，探寻外力做功与动能间的定量式。）（教师学堂巡视有效指导，鼓励学生小组推举代表板演，并以物理术语口头准确陈述。）教师温馨提示：①构建物理情景：②推导依据：由，，三式整理化简后，可得-5-.（4）内容：合力在一个过程中对物体所做的总功，等于物体在此过程中动能的

6、变化，这个结论叫做动能定理。*注：（师生反思）其实，尽管我们推导与间定量关系时，采用研究物体只在单个水平恒力作用下的光滑水平面上移动位移过程中的情景（不计空气阻力的影响），即做匀加速直线运动。实践证明，研究对象在多个外力作用下的任意运动都成立！（学生分组讨论下列问题）①，说明什么？②，又说明什么？（由小组学生代表回答）i>，说明合力对物体做正功，动能增加；ii>，说明合力对物体做负功，动能减少。式中为合力做的总功，它等于作用在物体上的各个外力所做功的代数和。[习题]一物体从高出地面处自由落下（不计空气阻力），落至地面并陷入沙坑深度处，试求物体在沙坑中所受到的

7、平均阻力与重力的比值。（教师为学生留有充分思考时间，深入学生间巡视，有效答疑解惑。）（学生分组积分，讨论，充分调动学习的激情。）（学生展示可能的解法）方案一：运用牛顿第二定律，结合匀变速直线运动规律求解；方案二：分段应用动能定理求解；方案三：全程应用动能定理求解。（教师：对学生板演的解题过程，由小组学生作出题后反思和小结。）（教师择机表扬，鼓励学生大胆勇敢动手演练。）（教师适当针对性补充说明，并做精要点评。）（教师针对其中一女学生板演的作答，师生共同修正完善如下：）解：全程对小钢球应用动能定理，有，又知，据，整理化简后可得.-5-注：运动情景如图所示。（师生

8、共同反思和总结）☆应用动能定理解题的步骤：（1）确定