2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章功和機(jī)械能第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理教案2魯科版必修第二冊(cè)

PAGE1-動(dòng)能和動(dòng)能定理【教學(xué)目標(biāo)】一、學(xué)問與技能1．理解什么是動(dòng)能；2．知道動(dòng)能的定義式，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算；3．理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，知道動(dòng)能定理的適用范圍；4．鞏固用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度；5．學(xué)習(xí)利用物理圖象探究功與物體動(dòng)能變更的關(guān)系。二、過程與方法1．通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來探究功與速度的關(guān)系，體驗(yàn)學(xué)問的探究過程和物理學(xué)的探討方法；2．運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式；3．理論聯(lián)系實(shí)際，培育學(xué)生分析問題的實(shí)力。三、情感、看法與價(jià)值觀1．通過試驗(yàn)探究，體會(huì)學(xué)習(xí)的歡樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的愛好；通過親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀；2．通過動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo)，培育學(xué)生對(duì)科學(xué)探討的愛好?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】動(dòng)能定理及其應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】對(duì)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用?！窘虒W(xué)過程】一、新課導(dǎo)入老師活動(dòng)：通過上節(jié)課的探究，我們已經(jīng)知道了力對(duì)物體所做的功與速度變更的關(guān)系，那么物體的動(dòng)能應(yīng)當(dāng)怎樣表達(dá)？力對(duì)物體所做的功與物體的動(dòng)能之間又有什么關(guān)系呢？這節(jié)課我們就來探討這些問題。二、新課教學(xué)（一）動(dòng)能通過課件展示：運(yùn)動(dòng)的物體可以做功，提出問題：什么是物體的動(dòng)能？學(xué)生通過視察、思索并回憶初中所學(xué)，回答：物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫動(dòng)能。問題1：物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)呢？演示試驗(yàn)《影響小球動(dòng)能大小的因素有哪些》，請(qǐng)學(xué)生通過視察分析。學(xué)生視察思索分析：質(zhì)量大、速度快的物體對(duì)其他物體做的功就多，所具有的能量就大。結(jié)合學(xué)生探討指出：從功能關(guān)系定性分析得到：動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能就越大。在物理學(xué)中，就用這個(gè)量來表示物體的動(dòng)能。同時(shí)指出動(dòng)能是標(biāo)量，它的單位同功一樣，在國際單位制中都是焦耳。動(dòng)能是狀態(tài)量。（二）恒力做功與動(dòng)能變更的關(guān)系問題2：若外力對(duì)物體做功，該物體的動(dòng)能總會(huì)增加嗎？假如物體對(duì)外做功，該物體的動(dòng)能總會(huì)削減嗎？做功與動(dòng)能的變更之間原委有什么關(guān)系呢？學(xué)生通過探討，還不能立刻得出做功與動(dòng)能的變更之間的關(guān)系。方法引導(dǎo)：我們可以先從簡潔的狀況入手，通過試驗(yàn)來探究恒力做功與動(dòng)能變更的關(guān)系。指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“試驗(yàn)與探究”部分。問題3：這個(gè)試驗(yàn)需測(cè)量哪些物理量？應(yīng)用什么方法、什么儀器來測(cè)量？學(xué)生帶著問題閱讀課文，通過思索探討溝通，并回答問題。老師引導(dǎo)學(xué)生回答：須要測(cè)量速度、恒力的功（砝碼重力和下落的距離）；測(cè)速度可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。問題4：小車運(yùn)動(dòng)過程中受幾個(gè)力？為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力，其他力應(yīng)怎樣處理？學(xué)生思索并回答：重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力。老師歸納總結(jié)：重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力；為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力，必需將其他力平衡掉。問題5：如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗(yàn)證？學(xué)生思索回顧力的平衡問題，探討平衡方法。老師引導(dǎo)學(xué)生思索平衡摩擦力的方法：讓木板有一個(gè)微小的傾角，使重力沿斜面對(duì)下的分力等于小車及紙帶受到的摩擦阻力；輕推小車使之勻速運(yùn)動(dòng)。問題6：試驗(yàn)中，是什么力對(duì)小車做功？小車做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？初速度、末速度如何求？老師引導(dǎo)學(xué)生回答：細(xì)線的拉力做功；小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；初速度和末速度可通過處理紙帶求得。問題7：如何處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到合力的功與速度變更的關(guān)系？老師引導(dǎo)學(xué)生回答：用圖像法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過圖像可以直觀的看出物理量之間的關(guān)系。即建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示力對(duì)物體做的功W，用橫坐標(biāo)表示物體的速度的平方，描點(diǎn)、連線，得出結(jié)論。老師指導(dǎo)學(xué)生試驗(yàn)探究。學(xué)生試驗(yàn)完畢后，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和處理，并得出結(jié)論。進(jìn)行試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)：分工合作，共同完成。分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，恒力做功與動(dòng)能的變更相等。（三）動(dòng)能定理問題8：通過試驗(yàn)探究，我們已經(jīng)知道恒力做功與動(dòng)能變更的關(guān)系，那么能不能從理論上來進(jìn)行推導(dǎo)得出其關(guān)系呢？通過投影展示問題情景：設(shè)一個(gè)物體的質(zhì)量為m，初速度為，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的合外力F的作用下發(fā)生一段位移，速度增加到。學(xué)生依據(jù)課本供應(yīng)的問題情景，運(yùn)用牛頓其次定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式獨(dú)立推導(dǎo)出外力做工與物體動(dòng)能變更的關(guān)系。學(xué)生得出動(dòng)能定理的內(nèi)容及表達(dá)式后，老師做出必要的補(bǔ)充，歸納：動(dòng)能定理：外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增加。公式：W=－讓學(xué)生正確理解式子中各物理量的含義。問題9：（1）假如物體受到幾個(gè)力的作用，動(dòng)能定理中的W表示什么意義？（2）動(dòng)能定理，我們是從物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的狀況下推出的。動(dòng)能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運(yùn)動(dòng)的狀況呢？歸納指出：（1）總功W指的是各外力做功的代數(shù)和：W=（2）動(dòng)能定理的適用范圍：動(dòng)能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。老師通過多媒體展示課本例題，讓部分學(xué)生用牛頓其次定律求解，并組織溝通用動(dòng)能定理和用牛頓其次定律解題的體會(huì)，探討哪些問題用動(dòng)能定理解更便利。學(xué)生解答，并相互探討。老師幫助學(xué)生總結(jié)用動(dòng)能定理解題的要點(diǎn)、步驟，體會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性。三、課堂小結(jié)1．理解動(dòng)能的概念：（1）知道什么是動(dòng)能。（2）國際單位中動(dòng)能的單位是焦耳（J）；動(dòng)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量。（3）正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問題。2．學(xué)習(xí)動(dòng)能定理：（1）動(dòng)能定理利用試驗(yàn)和理論兩種方法得出的過程；（2）動(dòng)能定理的理解和簡潔應(yīng)用。3．通過動(dòng)能定理，明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)分與聯(lián)系，加深對(duì)兩個(gè)概念的理解?！揪毩?xí)鞏固】1．關(guān)于功和物體動(dòng)能變更的關(guān)系，不正確的說法是（）A．有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變更B．合力不做功，物體的動(dòng)能就不變C．合力做正功，物體的動(dòng)能就增加D．全部外力做功代數(shù)和為負(fù)值，物體的動(dòng)能就削減2．下列說法正確的是（）A．物體所受合力為0，物體動(dòng)能可能變更B．物體所受合力不為0，動(dòng)能肯定變更C．物體的動(dòng)能不變，它所受合力肯定為0D．物體的動(dòng)能變更，它所受合力肯定不為03．一物體速度由0增加到v，再從v增加到2v，外力做功分別為W1和W2，則W1和W2關(guān)系正確的是（）A．W1=W2 B．W2=2W1C．W2=3W1 D．W2=4W14．一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴遥笮?m/s，在這段時(shí)間里水平力做的功為（）A．0 B．8J C．16J D．32J5．物體A和B質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，起先時(shí)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，在相同的水平力F作用下移動(dòng)相同的位移，則（）A．力F對(duì)A做功較多，A的動(dòng)能較大B．力F對(duì)B做功較多，B的動(dòng)能較大C．力F對(duì)A和B做功相同，A和B的動(dòng)能相同D．力F對(duì)A和B做功相同，但A的動(dòng)能較大6．一物體靜止在不光滑的水平面上，已知m=1kg，μ=0.1，現(xiàn)用水平外力F=2N拉其運(yùn)動(dòng)5m，