资源简介

8.3动能和动能定理 教学设计
8.3《动能动能定理》教学设计
课题名称 动能 动能定理 授课时长 45分钟
教学内容分析 课程标准要求 “通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。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”，确定的本节课的教学目标。
教材分析 课题的地位和作用：《动能和动能定理》是人教版普通高中教科书物理必修2第八章《机械能守恒定律》第三节的内容。本节教材是通过与前面学过的重力势能和弹性势能的类比，进一步推理分析后定义物体的动能,并得到动能定理的表达式的。这种呈现形式旨在让学生有根据、合乎逻辑地进行学习，了解知识获得的过程，充分体现了新教材重视过程与方法，重视探究式学习的特点。 通过本节的学习深化学生对功的概念和“功是能量转化的量度”的理解，拓展功的计算方法，为功能关系处理问题打开了思维通道，从而为机械能守恒定律的学习打下了基础。因此，本节内容具有承前启后的重要作用。
学 情 分 析 学生在初中的基础上进一步明确了：物体的速度、质量越大，物体由于运动而具有的动能就越大。并认识到功是能量转化的量度，某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化,那么已有的认知经验就会激发学生进一步思索物体动能的表达式和引起物体动能变化的原因，从而为我们接下来的探究教学提供有效条件。
教学目标 物理观念 知道动能的定义式和单位，会根据动能的表达式计算运动物体的动能； 理解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。
科学思维 1.通过理论推导得到动能和动能定理的表达式； 2.在理解领悟动能定理的过程中体会类比法、微元法的应用。
科学探究 1.依据从生活走向物理的理念，从生活中发现问题，形成动能与质量以及速度有关的猜想，进一步从“功”与“能”单位相同。 2.“探究功与速度的关系”中，得出动能与速度平方有关的定性结论； 3.在动能定理建立过程中，从简单的恒力作用下的直线运动出发，利用已有的知识经过理论推导得出新的初步结论，由此再引导学生过渡到对一般意义的变力作用下的曲线运动进行理论推导，并对其进行实验检验。培养学生从特殊到一般、从低级到高级的探究思路，进一步固化实验是检验理论正确性的科学思想，并在过程中体会实验验证方法。
科学态度与 责任 1.通过自主学习和探究感受成功的喜悦,激发学生对科学研究的兴趣和求知欲； 2.通过同伴合作交流学会正确评价他人和自己，增强人际交往的能力。
教学重点 理论探究动能和动能定理的表达式
教学难点 会用动能定理解决生产和生活中的实际问题
教 学 设 计 思 路 本节课设计的主要目的是力求体现新课程理念:“注重科学探究,提倡教学方式多样化”，体现“教学活动的本质是学生特殊学习活动”的教学指导思想。通过推导外力对物体做功的表达式，从而得出动能，通过传感器实验得出合外力做功和物体动能定理变化的表达式。最后例题的选择从单过程到多过程,从直线到曲线、从恒力到变力，目的是让学生感悟运用动能定理解题的特点以及解题的优越性和适用的广泛性。
教学过程 教学环节和内容 教师活动 学生活动 基于新课标的设计意图
一、引入 （一）从生活走向物理、从物理走向社会。——从“似不可能”中制造“可能”。引发学生的兴趣和思考，引出“物体动能与物体速度有关”。 用扑克牌切黄瓜。 教师：同学们，刀切黄瓜人人都会，有谁能用扑克牌切黄瓜呢？谁来试试？ 教师自己动手，左手持黄瓜，右手迅速挥牌断瓜。 教师：经过前面的观察，思考切瓜成功与失败的原因。 同时推荐一位女生和一位男生用扑克牌切瓜（失败）。 嚓、嚓、嚓……学生吃惊地看见教师牌到瓜断的现象。 结论：牌速度的大小是关键。 用扑克牌切断黄瓜的实际操作打破学生原认知的“不可能”。激发学生的兴趣，引起学生思考。 思维培养：现象： 牌慢瓜好，牌快瓜断。
视频—— 学生观看： 1.网络视频少林弟子与外国研究者共同做的飞针穿玻璃实验（图1）。 猜想： 速度大能量大。验证： 常人飞针速度小对玻璃无穿透效果，经训练后少林弟子飞针能穿透玻璃。 普通水流对喷射的钢板无作用，提高水压增大水速能洗去钢板表面的污渍，再增加水压继续增大水速可割穿钢板。
图1飞针穿玻璃视频截图 2.高压水流切割厚钢板视频（图2）。
3.设计中体现从物理走向社会的课程理念，培养学生从猜想到实证的科学态度与责任，同时培养学生依据科学逻辑步步 深入进行实证的科学思维和探
图2高压水流切钢板视频截图 究的方法。
结论：物体速度越大，其能
量越大。
（二）从生活走向物理。 ——巩固“物 问题： 体育课上，从同样高度落至泥地的篮球、实心沙球和铅 现象： 篮球形成一点痕迹；实心沙球砸下浅坑； 1.培养学生善于观察常被忽略的现象并思考，形成从简单 现象出发进行深入研究的习惯。
体质量越大，能量也越大”观点，引出“物体动能与物体质量有关”。 球对地面造成的结果有何不同？ 铅球砸下深坑。 结论：物体能量的大小还与物体质量有关，物体质量越大，能量也越大。 2.培养学生思考问题的逻辑性、缜密性。
二、科学探 由已知进行逻辑推演：功和能有相同的单位，从 功的单位构成推测与动能有关的物理量。 由功的计算公式： W=F合l=mal 得功的单位： kg·（m/s）2 “探究功与速度的关系”中发现的“力对初速度为0的物体做的功与速度平方成正比”。 猜想结论：物体动能的大小可能与物体质量成正比，与物体速度的平方成正比。 推证：设某物体的质量为m， 在与运动方向相同的恒定合力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图3所示。 图3推证示意图 合力F所做的功为： W=Fl （1） 根据牛顿第二定律： F=ma （2） 而 （3） 联立解得： W=- 经过推导与mgh这个量相似，“1mv2”应该是我们寻找 2 的动能表达式。这也契合了前面“探究功与速度的关系”的实验结果，论证了猜想。
究——物体动能与
物体质量、速度究
竟有怎样的定量关
系。
相关知识回顾： 1.培养学生温故知新的思
（一）从“功”与 1.功与能有相同的单位。 维能力和品质；培养学生从不
“能”有相同单位出 2.前面“探究功与速度的关 同角度发现新问题的能力。
发，对物体动能与质 系”发现，力对初速度为0的物 2.让学生体会对问题的研
量和速度的关系进 体做的功与速度平方成正比。 究可以从不同维度进行。
行定性思考和初步 3.引导学生从力做功的公
判断。 式出发寻找功的单位中体现的
与质量和速度的关系。
4.引导学生寻找合力功与
物体质量和速度的关系。
（二）计算合力
功，推演合力功与
物体质量和速度的
关系。 3.从定性到定量，由低到
高、由浅入深进行理论推演，培
养学生理论探究的科学思维品
质。
三、动能概念 动能的定义及动能定理的 结论： 1.是动能的定量表达式。 是物体末状态的动 能， 是物体初状态的动能。 合力对物体做的功等于物体的动能变化量——这就是动能定理。 由v1、v2的瞬时性和W的过程性知道，动能是状态量，动能变化是过程量，动能变化可以用合力做功来计算。动能和功都是标量，主单位是“J”。 自主学习教材上的例1、例2，体会解决相同问题所用方法较之以前的异同。
的形成及动能定理 内容。
的建立。
1.培养学生知道科学理论
必须经过实验验证的科学研究
理解动能、动能定理。 方法和态度。
引导学生从状态、过程、状 2.培养学生用物理观念解
态量、过程量以及功和能的矢 决物理问题的意识和能力。
标性等方面理解动能和动能定 3.学习研究和处理问题的
理；理解动能定理应用过程的 方法，在自主比对和发现中体
相关问题。 会随着研究的深入，处理问题
的方法和手段越来越巧妙和简
补充例题：质量为0.2kg 单，从而激发学生不断学习、继
四、动能及动 的石块做自由落体运动。 续学习的兴趣。
能定理的应用和实 （1）通过测量并计算，求出 4.培养学生分析和处理误
验检验。 石块下落过程中0.2s时刻和 差的实事求是的科学态度及团
0.3s时刻的动能。 队合作的精神。
（2）测量并计算该过程合力
做功，比较动能变化与合力做功
大小。
（一）迈向思维 引导思考： 5.培养学生的思维探究由
更高的理论探究。 1.将A到B过程细分为无 易到难、由低级向高级迈进。通
限多微小过程，而每一个微小 过数理结合处理问题，让学生
过程能否看成恒定合力作用下 体会学科间知识和方法融合的
的直线运动呢？ 重要性。
2.这些无限多微小过程合
力功的代数和与A到B过程的
动能变化的关系？
（二）对理论结果的实验检验（图5）。 用光电计时器测单摆自由下摆一定高度h获得的速度v。 比较mgh与 在误差范围内是否相等。 误差分析。 图5斜面运动中动能定理验证实验 让学生体会理论的正确性依赖实验检验的观念，强化科学理论必须经过实验验证的科学研究方法和态度。
六、课堂小结、作业布置。 引导学生进行课堂总结。作业： 教材课后练习题。 教材发展空间 学生总结本节课的主要内容。 提炼重难点和关键点，加深理解，应用巩固。
七、板书设计
4.4 动能 动能定理 导学案
【学习目标】
1.理解动能的概念及动能定理。 [物理观念]
2.经历动能概念的建立过程，提高演绎推理能力，[科学探究]
3.会用动能定理解决力学中的实际问题。[科学思维]
4.感知生活中动能定理的应用，提高理论与实践相结合的能力。[科学态度与责任 ]
一、动能：（实例展示，初步感知）
概念：物体由于 而具有的能量
二、探究动能的表达式
【问题1】 光滑水平面上，质量为m的物体，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。试求这个过程中合外力做的功。
如何用m、v1、v2表示力F做功呢？
【1、结论】
【2、小组讨论】 深入理解：动能表达式（对的打勾，错的打叉）
【3、动能的特点】
1、
2、
3、
动能定理
【理论探究】
理论探究结论： 合外力做的功
【实验验证：合外力做功与动能变化的关系】
【实验探究结论】
动能定理
内容： 等于
表达式：
= = =
【讨论交流】
四、应用解决实际问题
例3.一架喷气式飞机，质量 m 为 7.0×104 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移 l 达到 2.5×103m 时，速度达到起飞速度 80 m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g 取10 m/s2 ，求飞机平均牵引力的大小。
【课堂小结】
【思考讨论】

展开更多......

收起↑