高中物理必修二教案-2.1 动能的改变-鲁科版

高中物理鲁科版必修2第二章
第1节动能的改变
设计思想：
动能定理是本节教学重点，也是整个力学的重点，《课程标准》要求“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”。

因此，在实际教学中要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现。

在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化。

本节就来寻找动能的表达式。

因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式。

让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。

通过实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦。

动能定理是一条适用范围很广的物理定理，但教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。

然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况。

这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理，
教师可以设置一些具体的问题，让学生寻找物体动能的变化与哪些力做功相对应。

教学目标：
1、知识与技能
1）理解动能的概念。

2）熟练计算物体的动能。

3）会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。

2、过程与方法
1）运用演示实验得出动能的表达式，体会实验探究的方法。

2）理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

3、情感、态度与价值观
1）通过实验的过程，培养对科学探究的兴趣。

2）通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。

教学重点：理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算。

教学难点：
1）探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围。

2）会推导动能定理的表达式。

3）能够利用动能定理解释生活及生产中的现象。

教学方法：探究、讲授、讨论
教具准备：多媒体课件，实验仪器
课时安排：2课时
教学过程
一、导入新课
前面我们学习了功及功率，并且知道功是能量转化的量度，那么什么力做功对应什么能变化呢？今天我们开始学习第二章《能的转化与守恒》，首先我们先谈谈《动能的改变》。

二、动能的表达式
师：动能的定义：物体由于运动而具有的能。

(我们学习的动能影响因素有哪些？通过问题启发学生探究动能的影响因素。

)
师：演示实验：让小球A从导轨上滑下，与笔B相碰，推动笔做功。

1）让同一小球从不同的高度滑下，可以看到：高度大时小球把笔推得远，对笔做的功多。

2）让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到：质量大的小球把笔推得远，对笔做的功多。

学：思考
1）本实验采用的方法？
2）从实验中得到什么结论？
师生总结：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大。

即质量、速度是动能的两个影响因素。

师：动能的公式：22
1mv E k =
说明：
1）动能的标矢性：标量。

2）动能的单位：焦（J ）。

3）动能是标量 变化量：21222121mv mv E k -=∆ 学：完成典例回答下列问题
A 、物体速度改变，则动能一定改变？
B 、物体动能改变，则速度一定改变？
C 、质量为20g 的子弹，以300m/s 的速度水平射入厚度是10mm 的钢板，射穿后的速度是100m/s ，则子弹的动能变化量为?
二、动能定理
师：从上述C 中可看出动能的变化量是由什么变化引起的？
学：速度的变化而引。

师：物体的速度为什么会变化？
学：因为有加速度。

师：加速度由谁产生？
学：合外力。

师：请同学们利用匀变速直线运动的规律推出合外力与动能的变化关系： 学：推导)(2
1212121222122v v m mv mv E k -=-=∆ 因为：21222v v as -= 所以：)2(2
1)(21212121222122as m v v m mv mv E k =-=-=∆
因为：m F a 合
= 所以：合合W s )2(21)(21212
121222122===-=-=∆F as m v v m mv mv E k 师：从上式可以看出什么力做功导致动能发生变化？ 学：合外力做功导致动能发生了变化，说明合外力做功等于动能的变化量。

师：我们把合外力做功与动能的变化关系叫做动能定理。

1）内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。

2）表达式：合W 2
1212122=-=∆mv mv E k 3）理解：
①“=”：阐明因果关系 ②“=”左边：合外力做功（W 合＝ F 合·s 或者W 合＝W 1+W 2 +…+W n ）
③“=”右边：动能变化量21222
121mv mv E k -=∆ ④应用范围：直线运动、曲线运动均可；恒力做功、变力做功也可
师：请完成下列典例（1到3组做第一种情况，4到6组做第二种情况，并请两位学生上黑板演示）
典例1：一辆汽车以V=20m/s 的速度行驶，司机突然发现在前方有一障碍物，马上紧急刹车，正常情况司机的反应时间t=1s,而饮酒后司机的反应时间t=2s.刹车汽车与地面0>合W 0>∆⇒k E 12k k E E >⇒1
2v v >⇒0<合W 0<∆⇒k E 12k k E E <⇒1
2v v <⇒
间的动摩擦因数µ=O.5,求两种情况下从司机发现障碍物到汽车停止时，汽车运动的位移。

解析：（司机在反应时间汽车做匀速直线运动，在刹车阶段做匀减速直线运动）
情况一：
正常情况在反应阶段：m vt s 201==
在刹车阶段：
方法一：（利用牛顿定律）
由牛顿定律有：ma umg =
由匀变速直线运动规律有：222v as =
得：m s s s 6021=+=
方法二：（利用动能定理）
由动能定律有：2221
mv umgs =
得：m s s s 6021=+=
情况二：
饮酒后在反应阶段：m t v s 401='='
在刹车阶段：（同上）
得：m s s s 8021=+'='
利用v-t 图有：
5 1 2 t/
6 v/(m/s
20
师：比较上述例题两种解法的优点
学：利用牛顿定律可以明确物体的运动类型，但解法复杂；利用动能定理解法简单，但不明确物体的运动类型。

师：总结动能定理的具体步骤：
1）明确研究对象
2）确定出末状态从而确定动能变化
3）受力分析明确有哪些力对物体做功
4）求出合外力所做的功
5）求解
师：从上述两种情况，那种情况位移大？
学：饮酒后。

师：谁更容易发生交通事故？
学：饮酒后。

师：引入酒驾的危害及相关法规
《中华人民共和国道路交通安全法》规定：饮酒后驾驶机动车的，处暂扣一个月以上三个月以下机动车驾驶证，并处200元以上500元以下罚款;醉酒后驾驶机动车的，由公安机关交通管理部门约束至酒醒，处15日以下拘留和暂扣三个月以上六个月以下机动车驾驶证，并处500元以上2000元以下罚款。

饮酒后驾驶营运机动车的，处暂扣三个月机动车驾驶证，并处500元罚款;醉酒后驾驶营运机动车的，由公安机关交通管理部门约束至酒醒，处15日以下拘留和暂扣6个月机动车驾驶证，并处2000元罚款。

一年内有前两款规定醉酒后驾驶机动车的行为，被处罚
两次以上的，吊销机动车驾驶证，5年内不得驾驶营运机动车。

小结：酒后驾车严重的危害着交通安全，害人害己害社会。

典例2：如图所示，在合外力作
用下某质点运动的v-t 图象为正弦
曲线.从图中可以判断
A 、0～t 1时间内，物体的动能 ，合外力对物体做 功。

B 、t 1～t 3时间内，物体的动能 ，合外力对物体做 功
典例3：一质量为m 的小球，用长为L 的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力F 的作用下，从平衡位置P 点缓慢地移到Q 点，此时绳子转过了θ角，如图所示，则F 做的功为（ ）
A ．mgLcos θ
B ．mgL(1－cos θ)
C ．FLsin θ
D ．FL θ
三、小结
1、动能
①定义：物体由于运动而具有的能
②表达式：22
1mv E k 2、动能定律
①内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量
②表达式：合W 2
1212122=-=∆mv mv E k 四、作业
①课后练习P272、4、5
②参照课本P24思考：如何利用实验探究恒力做功与动能改变的关系
五、板书设计
第一节 动能的改变
1、动能
①定义：物体由于运动而具有的能
②表达式：22
1mv E k = ③说明：
2、动能定律
①内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量 ②表达式：合W 2
1212122=-=∆mv mv E k ③理解
六、教学反思
动能定理是本节教学重点，也是整个力学的重点，在实际教学中注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发
展和情感态度与价值观的自我体现。

同时通过酒驾的危害及相关法律法规渗透法治了教育，总的来说整堂课非常成功，但还有很多不足之处，比如在调动学生积极性方面以及培养学生思维方面还需要不断加强。