動能與動能定理+教學(xué)設(shè)計 高一下學(xué)期物理魯科版（2019）必修第二冊

課題8.3動能和動能定理教材章節(jié)必修二第八章第3節(jié)課型新授課授課時間授課地點教材分析本節(jié)的地位和作用：《動能和動能定理》是高中物理必修二第八章第3節(jié)的內(nèi)容，是本章教學(xué)的重點。通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)、學(xué)生已認(rèn)識到某個力對物體做功就一定對應(yīng)著某種能量的變化。并且通過初中的學(xué)習(xí)，學(xué)生已知道物體由于運動所具有的能叫動能。那么，物體的動能跟哪些因素有關(guān)？引起動能變化的原因是什么？就是本節(jié)要研究的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)內(nèi)容的一個延伸，也是下一節(jié)推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律的依據(jù)，具有承前啟后作用。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，既深化了對功的概念的理解，使學(xué)生對“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”有了進(jìn)一步地理解。教材內(nèi)容分析：本節(jié)從恒力做功的分析開始，在得出動能表達(dá)式的基礎(chǔ)上，推出動能定理。推導(dǎo)動能定理的出發(fā)點是已知的牛頓第二定律，教材結(jié)合運動學(xué)公式，經(jīng)歷數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得到了動能定理。這種演繹推理是從已知的某些原理、定理、法則、公理或科學(xué)概念出發(fā)，推出新結(jié)論的思維過程。學(xué)情分析知識與能力基礎(chǔ)：學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)過動能的概念。并知道運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現(xiàn)、這為“動能和動能定理”的推導(dǎo)埋下了伏筆。認(rèn)知困難：學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，主動性不強(qiáng)、注意力也不夠集中，再加上他們數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，邏輯思維能力和運算能力可能比較困難。教學(xué)目標(biāo)物理觀念：通過力對物體做功的分析確定動能的表達(dá)式，加深對功能關(guān)系的理解?？茖W(xué)探究：能夠從功的表達(dá)式、牛頓第二定律與運動學(xué)公式推導(dǎo)出動能定理?？茖W(xué)思維：通過動能定理的推導(dǎo)過程，感受物理學(xué)中由已知推導(dǎo)未知的研究思路?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：用動能定理解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象或者解決實際問題。重點與難點重點：動能定理的概念，動能定理及其應(yīng)用。難點：對動能定理的理解與應(yīng)用教學(xué)方法講授法，討論法教學(xué)用具傳統(tǒng)教室教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖知識回顧回顧之前學(xué)過的功和功率、重力勢能的相關(guān)內(nèi)容，包括定義、公式等。在老師的帶領(lǐng)下回憶學(xué)過的知識。幫助學(xué)生回憶舊知識，方便展開本節(jié)課的推導(dǎo)。新課引入教師提問：在初中，我們學(xué)過動能的初步知識，那么什么是物體的動能？學(xué)生回答：物體由于運動而具有的能量叫動能提問：物體動能大小和哪些因素有關(guān)呢？物體的質(zhì)量和速度越大，它的動能就越大。提問：有什么方法可以證明？同一滑塊高度越高，滑塊把木塊推得越遠(yuǎn)同一高度質(zhì)量越大，滑塊，把木塊推得越遠(yuǎn)。又由于質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大學(xué)生根據(jù)老師的引導(dǎo)，回想初中學(xué)過的知識，思考老師提出的問題并回答。引發(fā)學(xué)生思考問題，回憶在初中所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，深入研究激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課講授那怎樣來定量的表示動能呢？設(shè)原來靜止在光滑平面上的物體，在水平外力作用下獲得了一定的速度及獲得了動能，動能有無到有就是有外力做功實現(xiàn)的，那么我們通過學(xué)習(xí)過的牛頓第二定律和運動學(xué)方程，聯(lián)立可以得到功與獲得動能的關(guān)系。W=Fll=v22a=v22Fm 動能單位:J動能是一個標(biāo)量，無方向，求和只需用代數(shù)相加減。判斷：運動物體所具有的能就是動能。錯，因為運動的物體除了具有動能外，還可以具有勢能，內(nèi)能，電能等其他形式的能，所以在運動著的物體具有的能量中，僅僅由于運動而引起的那部分能量才是動能。學(xué)生根據(jù)老師的提問，推導(dǎo)公式回答問題。引導(dǎo)學(xué)生分析歸納概括，形成概念，激發(fā)探索欲望。這一過程中對學(xué)生的歸納要給予充分的肯定和鼓勵，以培養(yǎng)他們大膽猜想的意識和習(xí)慣。例題講解例題：質(zhì)量10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈，質(zhì)量為60kg、以10m/s的運動員,二者相比，哪一個的動能大？分析得到子彈：3200J運動員：3000J小結(jié)：注意換單位，判斷時不能憑感覺。思考例題，并尋找解題思路。通過一道例題應(yīng)用剛學(xué)的新知識，幫助學(xué)生學(xué)會應(yīng)用知識解決實際問題。新課講授我們將剛才推導(dǎo)公式的例子改動一下，假設(shè)物體原來具有速度V1在外力F作用下經(jīng)過一段位移L速度達(dá)到V2在此過程中，外力做功與動能間又存在什么關(guān)系呢？L=vW=Fl得W=EK2-EK1可見外力對物體做功等于物體在這一運動過程中動能的增量，其中F與物體運動同向，它做功使物體動能增大，它的作用結(jié)果導(dǎo)致了物體動能的變化物體同時受幾個方向任意的外力情況又如何呢？如果物體受到幾個力共同作用，動能定理中的功即為這個力的總功。認(rèn)真聽講，理解公式變動的過程。對例題中的到的公式進(jìn)行進(jìn)一步推導(dǎo)。新課講授外力對物體做的總功的理解：有的力促使物體運動，有的力阻礙物體運動，因此他們做的功，具有正負(fù)之分，總工是指各外力做功的代數(shù)和對該定理標(biāo)量性的認(rèn)識：動能定理中各項均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不了動能的大小，勻速圓周運動過程中，合外力方向指向圓心與位移方向始終垂直，所以合外力做功為零，動能變化以為零并不因速度方向變化而改變對于定理中變化。由于外力可做正功可做負(fù)功因此物體在于運動中動能可增加，也可減少，因而定理中變化一詞的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動能差或稱為改變，量數(shù)值可正可負(fù)。動能定理既適用于直線運動也適用于曲線運動。認(rèn)真聽講，理解老師所講的內(nèi)容。對本節(jié)課中幾個有難度的知識點進(jìn)行解釋。例題講解一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m為7.0x104kg,起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移l達(dá)到2.5x103m時，速度達(dá)到起飛速度80m/s。在此過程中，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的1/50。g取10m/s2,求飛機(jī)平均牽引力的大小。解：初動能EK1=0,末動能EK2=1/2mv2合力做功W=Fl由動能定理W=EK2-EK1故Fl=1/2mv2-0F阻=kmg代入數(shù)據(jù)F牽=1.04×105N解題過程：確定研究對象及所研究的物理過程對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。3、確定始、末態(tài)的動能。根據(jù)動能定理列出方程4、求解方程、分析結(jié)果思考例題并得到解題思路，在老師的帶領(lǐng)下總結(jié)出解