高教版中職物理（類）電子教案202第二節(jié) 動能定理

主題二功和能

第二節(jié)動能定理教學(xué)設(shè)計案例

課程內(nèi)容第二節(jié)動能定理

課程類型啟發(fā)講授課課時2學(xué)時

本節(jié)主要讓學(xué)生通過控制變量實(shí)驗，理解動能的概念，在初中所學(xué)知

教材內(nèi)容識的基礎(chǔ)上發(fā)展能量觀念，知道動能是自然界中最常見的一種能量形式，

分析知道物體的動能與其質(zhì)量及速度的關(guān)系。了解動能定理，知道合外力做功

對物體動能變化的影響，能用其解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象。

學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過動能的概念，但只是定性了解，沒有涉及定量

計算。因此，要重新建構(gòu)動能的概念，了解物體的動能與物體的質(zhì)量、速

學(xué)情分析

度的關(guān)系，知道動能的計算方法，用演繹法推導(dǎo)動能定理，了解其物理意

義，能用其解釋生產(chǎn)生活中的相關(guān)現(xiàn)象。

1.理解動能等物理概念，知道動能是自然界中最常見的一種能量形

式，知道物體的動能與其質(zhì)量及速度的關(guān)系，了解動能定理，知道合外力

做功對物體動能變化的影響，形成運(yùn)動的物體具有動能、做功可以改變物

體的動能等能量觀念，能用其解釋生產(chǎn)、生活中的相關(guān)現(xiàn)象。

2.了解研究物體動能與其質(zhì)量及速度關(guān)系時，使用的控制變量和比

較、歸納的方法。了解定義動能使用的乘積定義法。了解運(yùn)用牛頓第二定

律和勻變速直線運(yùn)動的位移公式演繹動能定理的方法，增強(qiáng)科學(xué)論證的

教學(xué)目標(biāo)

能力。

3.通過“研究動能與物體質(zhì)量、速度的關(guān)系”演示實(shí)驗，通過設(shè)計

并制作風(fēng)車等實(shí)踐活動，增強(qiáng)實(shí)驗觀察、操作技能、技術(shù)運(yùn)用、探究設(shè)計

等核心素養(yǎng)，提高工程思維能力。

4.通過制作逆風(fēng)前進(jìn)的小車等實(shí)踐活動，發(fā)展工匠精神和合作交流

素養(yǎng)。了解我國古代水車在農(nóng)業(yè)灌溉方面的應(yīng)用、我國現(xiàn)代在風(fēng)力發(fā)電方

面取得的科技成就，增強(qiáng)民族自豪感和科技傳承的使命感，養(yǎng)成節(jié)約能源

的行為習(xí)慣，增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任感。

教學(xué)重點(diǎn)讓學(xué)生建構(gòu)動能的概念，了解動能定理及其應(yīng)用方法。

推導(dǎo)動能定理過程中使用的演繹方法、動能定理的物理意義及應(yīng)用

教學(xué)難點(diǎn)

方法。

讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)了解新知識，形成新觀念，提高實(shí)驗

教學(xué)策略

觀察能力，受到科學(xué)方法熏陶。

主要教法啟發(fā)式講授、演示實(shí)驗、組織合作學(xué)習(xí)

主要學(xué)法自主學(xué)習(xí)、觀察實(shí)驗、思考討論、合作學(xué)習(xí)

多媒體課件展示系統(tǒng)、由斜面和水平面組成的軌道、小車、木塊、橡

教學(xué)資源

皮泥、刻度尺等。

課堂實(shí)施

教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

環(huán)節(jié)

1.什么是動能？1.安排學(xué)生對教材和教讓學(xué)生通

2.在“研究動能與物體質(zhì)量、速度進(jìn)行預(yù)習(xí)（閱學(xué)視頻進(jìn)行過課前自

的關(guān)系”演示實(shí)驗中，使用了哪些讀教材、觀看學(xué)習(xí)和思主學(xué)習(xí)，

科學(xué)方法？老師提供的考，并與同發(fā)現(xiàn)自己

3.什么是比較法？微課視頻）。學(xué)討論其中不理解的

課前4.怎樣計算物體的動能？2.就學(xué)生提發(fā)現(xiàn)的問問題，準(zhǔn)

準(zhǔn)備5.動能定理是什么？出的問題進(jìn)題，將疑問備到課堂

行有針對性反饋給老上與同學(xué)

地備課，準(zhǔn)備師。討論，與

在課堂上學(xué)老師交

生討論時給流，解決

予指導(dǎo)。疑問。

課堂新創(chuàng)設(shè)情境：展示圖片、提思考激發(fā)學(xué)生

實(shí)施課問：學(xué)習(xí)動

引水車是我國最古老的農(nóng)業(yè)灌溉水車做功利力，明確

入工具之一，它是一種由竹或木用的是什么學(xué)習(xí)目標(biāo)

制成的輪形提水機(jī)械，如圖所形式的能

示。據(jù)文獻(xiàn)記載，水車最早從量？它為什

東漢時期開始出現(xiàn)，隋唐時廣么能將水提

泛用于農(nóng)業(yè)灌溉，至今已有1升到高處？

700余年歷史。

新我們在初中物理中已經(jīng)學(xué)過，講述、提問：傾聽、思考回顧初中

課如果一個物體能夠?qū)ν饨缱鰟幽艿拇笮∷鶎W(xué)，注

教功，就說這個物體具有能量。跟哪些因素意知識銜

學(xué)物體由于運(yùn)動而具有的能量，有關(guān)呢？接。

稱為動能。

演示實(shí)驗：進(jìn)行演示實(shí)觀看實(shí)驗、引導(dǎo)學(xué)生

將由斜面和水平面組成的軌道驗，組織學(xué)生記錄數(shù)據(jù)、歸納動能

固定好。在木塊上將與小車碰合作學(xué)習(xí)：合作學(xué)習(xí)、與速度的

撞的位置粘上一小塊橡皮泥，通過比較S]回答：關(guān)系。

將木塊放置在水平軌道開始的小車的質(zhì)量

和52,小車的

位置附近，并做好位置標(biāo)記。相同時，下

質(zhì)量相同時，

1.保持小車的質(zhì)量不變，改變滑的初始位

下滑的初始

小車的速度置越高，滑

位置越高，滑

先讓小車從斜面中間某一固定到底端時的

到底端時的

位置由靜止開始滑下，在水平速度越大，

速度

面上撞擊并推動木塊前進(jìn)了一把木塊推得

越_______,

段位移S1后停下，記下S]的大越遠(yuǎn)，對木

把木塊推得

塊做功越

?。粚⒛緣K恢復(fù)到初始位置，

越_______,

多，說明小

再讓小車從斜面更高的某一位

對木塊做功

車做功前的

置由靜止開始滑下，在水平面

越_______,

動能越多。

上撞擊并推動木塊前進(jìn)了一段

說明小車做

位移§2后停下，記下§2的大

小。功前的動能

越_______O

演示實(shí)驗：進(jìn)行演示實(shí)觀看實(shí)驗、引導(dǎo)學(xué)生

2.保持小車的速度不變，改變驗，組織學(xué)生記錄數(shù)據(jù)、歸納動能

小車的質(zhì)量合作學(xué)習(xí)：合作學(xué)習(xí)、與物體質(zhì)

若忽略小車和軌道之間的摩擦通過比較S]回答：量的關(guān)

力，則不同質(zhì)量的小車從同一當(dāng)小車的速系。

和§3,當(dāng)小車

位置由靜止開始，滑到底端時度相同時，

的速度相同

的速度相同。質(zhì)量越大的

時，質(zhì)量越大

在小車上放祛碼，增加小車的小車把木塊

的小車把木

質(zhì)量，再讓小車從斜面中間的推得越遠(yuǎn)，

塊推得

固定位置由靜止開始滑下。小對木塊做功

越_______,

車在水平面上撞擊并推動木塊越多，說明

對木塊做功

前進(jìn)了一段位移§3后停下，記小車做功前

越_______,

的動能越

下S3的大小。說明小車做

多。

功前的動能

越_______o

【思維與方法】比較法講述傾聽讓學(xué)生了

比較法是確定研究對象之間差解比較

異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維方法，是法。

物理學(xué)研究中常用的一種方

法。在上面的實(shí)驗中，對每一

種影響動能大小因素的研究都

采用了比較法。

通過大量精確的實(shí)驗，人講解傾聽、理解、讓學(xué)生了

們歸納出：一個質(zhì)量為m,速記憶解動能的

度為P的物體，它的動能等于計算方

物體的質(zhì)量與速度二次方乘積法。

的一半。用線表示動能，則有

1

Ek=-mv7

動能是標(biāo)量，它的國際單位制

單位是J（焦）。

示例1一個質(zhì)量為60kg的講解、示范傾聽、理解、讓學(xué)生了

人以10m/s的速度奔跑，一顆記憶解動能定

質(zhì)量為0.010kg的子彈以800義式的應(yīng)

m/s的速度射出。人和子彈相用方法。

比，哪一個的動能大？

解根據(jù)動能的定義式，

人的動能是

1,1

Eki-2miri=2X6。

x102J

=3000J

子彈的動能是

11

為2——7712^2=2X0Q10

x8002J

=3200J

通過比較可知，這顆射出

的子彈比高速奔跑的人的動能

大。

如果一個質(zhì)量為m,初速度講解動能定傾聽、理解、讓學(xué)生了

為V.的物體，受到合外力尸公理的推導(dǎo)過記憶解動能定

1口

程和數(shù)學(xué)表理的數(shù)學(xué)

的作用，并在力的方向上產(chǎn)生

達(dá)式。表達(dá)式和

了一個位移S，而物體的末速度

物理意

變?yōu)橐摇＿\(yùn)用牛頓第二定律和

義。

勻變速直線運(yùn)動的位移公式，

通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可以演繹出

11

W合=—mv2—-mvf

從功和能的角度研究此過程，

可發(fā)現(xiàn)合外力對物體做的功，

使物體的動能發(fā)生了變化，即

合外力做的功等于物體動能的

增量，這個結(jié)論稱為動能定理。

例如，一輛汽車起動時，牽引

力和阻力的合力做正功，汽車

動能增加；當(dāng)汽車制動時，阻

力做負(fù)功，汽車動能減少。

示例2汽車的制動性能，是衡講解例題的傾聽、理解、讓學(xué)生了

量汽車性能的重要指標(biāo)之一。解決過程。記憶解應(yīng)用動

在一次汽車制動性能的測試能定理解

中，司機(jī)踩下制動踏板，使汽決實(shí)際問

車在阻力作用下逐漸停止運(yùn)動題的方

（假設(shè)汽車制動時的阻力不法。

變）。表中記錄的是某型號汽車

在以不同速度行駛時，制動后

所經(jīng)過的距離。

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，分析以下

問題：

（1）為什么汽車的速度越大，

制動的距離越長？

（2）讓汽車載上3名乘客，再

做同樣的測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)制動

距離增加了。試分析原因。

（3）設(shè)汽車（沒有乘客）在以

60km/h的速度行駛的時候制

動，在表中填上制動距離的近

似值，說明分析的依據(jù)和過程。

正是因為車輛的動能越大，它講解生活中傾聽、理解讓學(xué)生了

停下來需要的制動距離越長，的實(shí)例解動能定

所以在公路上，尤其是在高速理在生活

公路上，設(shè)置了很多限制車速中的應(yīng)

的標(biāo)志牌。由于小型車輛的質(zhì)用。

量較小，因此高速公路上最高

限制速度一般是120km/h；而

由于貨車、客車等中、大型車

輛的質(zhì)量較大，因此對它們的

最高限制速度一般是100

km/ho

司機(jī)在公路（尤其是高速公路）

上開車時，一定要時刻注意與

前面的車輛保持適當(dāng)?shù)木嚯x，

防止發(fā)生追尾事故?！吨腥A人民

共和國道路交通安全法實(shí)施條

例》中第80條規(guī)定：”機(jī)動車

在高速公路上行駛，車速超過

100km/h時，應(yīng)與同車道前車

保持100m以上的距離；車速

低于100km/h時，與同車道前

車距離可以適當(dāng)縮短，但是最

小距離不得少于50m?！睘榇?/p>

交通部門還在高速公路兩側(cè)設(shè)

置了很多車距確認(rèn)標(biāo)志牌，提

醒司機(jī)與前車保持安全距離。

水車一般都建在河邊，利用流回應(yīng)“情境與傾聽、理解讓學(xué)生了

動的河水對水車做功，使水車問題”中的問解用動能

的動能增加。水車獲得了動能，題。定理解釋

即可對舀起的河水做功，將其問題。

運(yùn)送到高處。

【技術(shù)?中國】發(fā)展迅猛的組織學(xué)生自閱讀、討論對學(xué)生進(jìn)

中國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主學(xué)習(xí)、巡行愛國主

把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化成電能，就是視、指導(dǎo)、答義教育，

風(fēng)力發(fā)電。目前無論是累計還疑增強(qiáng)家國

是新增裝機(jī)容量，我國都已成情懷。

為全球規(guī)模最大的風(fēng)電市場。

本節(jié)的主要內(nèi)容講完了，同學(xué)組織學(xué)生自向老師提出通過思想

自