我的动能动能定理教学设计_动能动能定理教学设计

2020-02-27 教学设计下载本文

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动能动能定理教学设计

高二物理组邱先明

一教学目标

1、知识与技能

（1）进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。

（2）能够理解动能定理的推导过程，提高科学探究的能力。

（3）知道动能定理的适用条件，能够应用动能定理解决实际问题。

2、过程与方法

（1）运用归纳推导方式推导动能定理的表达式，理解理论探究的方法及科学思维的重要意义。

（2）通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，掌握运用动能定理分析解决问题的方法及特点．

3、情感、态度与价值观

（1）通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣。（2）通过对动能定理的应用感悟量变与质变之间的关系。

二教学重点

1、动能的概念。

2、动能定理的推导和理解

三教学难点

动能定理的理解和应用

四教学方法

实验探究法，推理归纳法，讲授法

五教学用具

多媒体课件，导轨，物块

六课时安排

1课时

七教学过程

导入新课：

初中时我们已经学过，物体由于运动而具有的能叫做动能，如绕地球运动的卫星，流动的河水，掉落的花盆，飞行的子弹，都具有动能。那么它们的动能到底有多少？做功与动能的改变之间究竟又存在怎样的关系呢？下面我们就一起来学习“动能动能定理”，共同探讨这些问题。

新课教学：

猜想：

一颗静止的子弹头，并不可怕。因为它没有动能，而从枪膛中打出的子弹头，非常可怕。致人死地。（原因在于速度）

一个奔跑过来的小孩子，即使要撞上你，你也不觉得可怕，因为小孩子的质量很小，而奔过来的是一个成人、一个牛或一辆车你会感到害怕而避让。（因它质量很大）分组实验：

①介绍实验装置：让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功.②学生动手操作并观察现象：

a.让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多.b.让质量不同的滑块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多.③从功能关系定性分析得出结论：

物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢? 思考题一：

一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力)，在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问： ①飞机的动能如何变化?为什么? ②飞机的动能变化的原因是什么? ③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系? 学生讨论并回答：

①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大.②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.③据功能关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能.思考题二：

如图所示，一个物体的质量为ｍ，初速度为ｖ１，在与运动方向相同的恒力的作用下发生一段位移，速度增大到ｖ2，求：力F对物体所做的功多大? 解：

22v2v1112222WFsmaWmv2mv1 vv22212a22v2v12ass2aFma教师分析概括：合力F所做的功等于

12mv这个物理量的变化；又据功能关系，F所做

12mv这个量表示物体的动能.22的功等于物体动能的变化，所以在物理学中就用

（一）动能：

1．大小：物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.2．公式：Eｋ＝12mv

23．动能是标量 4．单位：焦耳(J)

（二）动能定理

1．各字母所表示的意义：

物体的末动能；Ek物体的初动W合力对物体所做的功；Ek21表示表示表示能.2．动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化.3．公式：W＝Eｋ2－Eｋ1 4．讨论

①当合力对物体做正功时，物体动能如何变化? ②当合力对物体做负功时，物体动能如何变化? 学生答：

当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少.5．动能定理的适用条件

动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动.（三）动能定理的应用

例题1：

一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103 kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×102ｍ时，达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力.（学生解答上述问题）

3.抽查有代表性的解法在实物投影仪上展示：

解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.∴F合＝F－kmg＝ｍa

①

又ｖ－０＝２as ∴a由①和②得：Fkmgm∴Fkmgmv2２２

vv22s

23②

2s2s0.02510105103602225.310N=1.8×104 N 解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WＧ＝０，W支＝０，W牵＝Fs，W阻＝－ｋｍｇs.据动能定理得：Fs-kmgs=

12mv20代入数据，解得F＝1.8×104 Ｎ

比较两种解法的区别，得出结论：

解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解.因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况.而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题时比较方便.动能定理解题的方法和步骤.①确定研究对象及运动过程

②受力分析，并确定各个力所做的功 ③明确初、末状态的动能

④列方程求解，对结果进行必要的讨论说明

巩固与练习：教材125页1，2，3题

小结

这节课我们在初中学习动能的基础上，进一步明确了动能的大小与质量、速度的定量关Ek1212mv2系，即，还知道了动能的单位是J，动能是标量。也知道了做功能改变物体的mv22W12动能，mv12。这样我们在研究物体运动状态时，又有了一种新的方法，也就是从功和能的角度来研究的方法。

布置作业：1．课本126页5，6题写在作业本上

２．想一想,做一做,能否通过自由落体运动验证动能定理?

3．预习下一节。

板书设计

22v2v1112222WFsmaWmvmv1 vv222212a22v2v12ass2aFma

一动能

1.物体由于运动而具有的能，叫做动能。2.公式：EK12mv 23.动能是标量，是状态量 4.单位：焦耳(J)二动能定理