人教版必修2物理：7.7 动能和动能的定理 教案设计

动能和动能定理
动能包含v 2这个因子,动能还与质量有关,那么它们之间的定量关系是什么?如何证明我们的猜测是否正确?
方案一:对上节课实验结果的进一步讨论.
引导学生思考,从图像我们能够得到什么启示?
我们猜测: 动能的表达式可能是22
1mv 我们的猜测是否正确?
下面我们从理论上进行推导。

方案二:理论推导
光滑的水平面上，质量为m 的物体初速度为v 0，在水平恒力作用下匀加速运动，速度达到v t ，求恒力做功？
猜想
思考,交流,讨论
由图一,我们发现,图像斜率是个定值,恰好等于物体质量的一半
思考问题并解决问题
展示推导结果：
22
022
021122
F t F F t W FS
v v W ma
a W mv mv =-==-
Excel 表格 ppt
培养 学生 处理 实验 数据 的能 力 理论 探究
探究
动能
定理
这个关系式是从最简单的情况下得到的，
这是普遍规律吗？多个力做功呢、变力做功呢、
曲线运动呢，还能否得到相同的规律？
分小组探究动能定理:
能否得到类似的表达式？
情景1：动摩擦因数为μ的粗糙的水平面上，质
量为m的物体初速度为v0，在水平恒力F作用
下做匀加速运动，经过位移s，速度达到v t。

情景2：在倾角为θ，动摩擦因数为μ粗糙斜面
上，质量为m的物体沿斜面加速下滑，从A点
到B点在斜面经过了位移为s，A点速度为v0，
B点速度为v t。

情景3：在离地高度为h的平台上，一质量为m
的物体以速度v0水平抛出做平抛运动，落地时
速度为v t。

情景4：在光滑水平面上有一轻弹簧，弹簧的一
端固定。

另一自由端拴一小球。

将弹簧拉长后释
放小球，小球在弹簧拉力的作用下运动到起始位
置时的速度为v t。

（这是一个变力做功的情景，可提示学生将运动
过程分成许多小段，每一段可近似处理成匀加速
直线运动）
展示推导结果：
2
2
2
1
2
1
mv
mv
W
W
t
f
F
-
=
-
s
mg
mg)
cos
sin
(θ
μ
θ-
2
2
2
1
2
1
mv
mv
t
-
=
2
2
2
1
2
1
mv
mv
mgh
t
-
=
n
n
S
F
S
F
S
F+
+
+K
2
2
1
1
2
2
1
t
mv
=
ppt f
从上面的分析我们可以得到:
22011
22
t W mv mv =-合
解读: (1)
2
2
1mv 是一个具有特殊意义物理量,我们把它定义为动能.
历史回顾：
布尼茨、托马斯·杨、克里奥利的观点
(2) 合外力做的功等于物体动能的改变量,我们把这个规律叫做动能定理.
动能定理:
(1) 内容：合外力做的功等于物体动能的改变量 (2) 表达式: 22
01122
t W mv mv =-合
(3) 对动能定理的理解:
① W 合:合外力做的功
θcos S F W 合合=
n W W W W +++=K 21合
②
221t mv 是末动能, 2
21mv 是初动能, 2
022
121mv mv t -是动能的改变量. ③由动能定理可知:做功是原因，动能改变是结果,体现了因果关系。

可以根据动能变化求功,拓展了求功的思路。

④功是过程量，动能是状态量，动能定理揭示了过程量与状态量之间的关系，是个标量表达式。

我们重新分析上节课的实验结果
思考问题并解决问题
思考
理解
总结 归纳
效果评价（4）应用：
例题1：
民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机，
一般还有紧急出口。

发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，
会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可以沿该斜面滑行到地面
上来。

示意图如图所示。

某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m，气囊构
成的斜面长AC=5.0m，CD段为与斜面平滑连接的水平地面。

一个质量
m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下，人与气囊、地面间的动摩擦因数
均为μ=0.5。

不计空气阻力，g=10m/s2。

求：
⑴人滑到斜坡底端时的速度大小；
⑵人离开C电后还要在地面上滑行多远才能停下？
动能定理的应用步骤：
（1）明确研究对象；
（2）选择运动过程，明确初末状态；
（3）受力分析，判断各个力做功情况；
（4）根据动能定理，列方程求解；
（5）结合实际进行必要的分析。

学以
致用
拓展提高联系实际例题2：
这是游乐园里的水滑梯，如何估算小朋友滑到底端的速度？
视频
开放
性问
题
源于
生活
用于
生活
归纳总结
从例题可以看出，应用动能定理解题的关键，就是要认真分析物理过程中有哪些力对物体做了功。

应用动能定理时可不涉及整个过程作用的细节，只涉及初、末状态，简化了解决问题的步骤。

因此，动能定理为我们提供了解决问题的新途径。

A
B C D
θ
板书设计
板书设计说明
提纲式板书设计，简明扼要，突出重点。

本教学设计特色
1. 充分挖掘探究实验的价值，在学生已有的知识基础上建构新的知识；
2. 理论探究和实验探究相结合，培养学生严谨的科学态度；
3.体现物理源于生活，用于生活。