《动能和动能定理》说课稿

《动能和动能定理》说课稿
张胜
一、教材分析
1、内容与地位
本节是高中物理必修二第七章第7节的内容，主要讲述了动能和动能定理的推导、利用动能定理解题的步骤和方法、应用动能定理解题的优越性三大部分内容。

在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，通过恒力做功引人了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索。

动能定理是高中物理教学中十分重要的内容之一，是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律，他对研究恒力做功问题非常有效，对变力做功和曲线运动问题也适用, 用起来非常方便。

另外，动能定理为进一步学习机械能守恒定律打下了基础，因此这一节有承上启下的作用。

2、教学目标
本节适合教师授课时间约占2/3,其余1/3时间由学生自主消化的教学模式，体现高效、互动的课改理念，以促进全体学生发展为目的。

从知识与技能、过程与方法，情感态度与价值观三个方向培养学生，拟定三个教学目标：
（一）知识与技能
1．学生能写出动能的表达式并能进行简单的计算；
2．学生能推导动能定理；理解动能定理的物理意义；
3．学生能够应用动能定理解决实际问题。

（二）过程与方法
1．学生通过实验与理论探索相结合的探究过程，掌握恒力作用下动能定理的推导,进一步学习物理的研究方法；
2．学生通过分析实际问题，体会动能定理与牛顿第二定律处理问题的异同,体会变力作用下动能定理解决问题的优越性。

（三）情感态度与价值观
学生通过动能表达式和动能定理的推导,逐步形成严谨的科学态度并感受成功的喜悦,激发科学探究的兴趣。

3、教学的重点和难点
重点：对动能表达式和动能定理的理解与应用。

难点：动能定理的推导，正确认识功、能的关系。

解决办法：
1、为了使学生对动能定理印象深刻，可建议学生课前独立推导这一定理，并提前完成教学案里的预习自测。

2、动能定理中总功的分析与计算确实比较困难，应通过多个例题掌握利用动能定理解题的方法，掌握解题步骤，逐步提高学生从能量观点解题能力。

3、解例题之后可要求学生再用牛顿运动定律和运动学公式去解同一问题，并进行比较，可以使学生体会用动能定理处理问题的优越性，培养自信。

二、学生学情分析：
学生在初中已经简单学过动能，再加上前几节已经学过功、重力势能、和功与速度变化的关系，这一节学生接受起来就相对容易了。

但是，由于前面几章学
习的都是矢量，现在又学习标量，有可能一部分学生，还扭转不过来。

另一方面前面几章学生都是用牛顿第二定律解题，现在学生可能一下子还适应不了，很可能还是用老一套，需要教师进行引导和对比，让学生感觉到利用动能定理解题要比利用牛顿第二定律解题简单得多。

三、教法与学法
教法：教法上采用推理、探究、讨论、归纳总结等方法。

学法：终身教育的理念并非要求教育为学生提出更多的知识，而是让学生更多的掌握学习方法与途径，真正使他们学会学习。

我力求指导学生掌握以下两种学习方法：
1.推导探究法：依据初中和高中所学知识，由学生自己探究推导定理，体现学生主体作用。

2.比较分析法：将所学知识进行运用，在解题过程中进行比较，发现异同，找出优越性，总结做题方法，得出结论的比较分析法。

四、教学过程设计
（一）创设情景
第一步观察实例，感知动能（动车组，龙卷风，射出枪口的子弹），第二步提出问题：动能和哪些因素有关？
实验分析：通过橡皮筋对小车做功，探究“功与物体速度的变化关系”，得出了2v W ∝，根据功与能量变化相关联的思想，说明动能的表达式中可能含有v 2,但具体的数学表达式应当是什么？本节课我们将一起探讨这一问题。

（二）理论探究 引出概念
给质量为m 物体施加一个恒力F,使物体做匀加速直线运动,在物体发生位移l 的过程中,力F 对物体做了功W ,物体的速度由v 1变为v 2。

学生3人一组，互帮互助进行推理演算动能表达式和动能定理，老师在黑板上设计步骤，引导寻找总功与动能或动能的变化的关系
根据牛顿第二定律:F=ma
由运动学公式: v 22-v 12=2al 把F 、l 代入公式：W=Fl 得：
归纳总结： 式子中的22
1mv 就是动能,即 动能:
动能定理：
（三）对动能表达式和动能定理的理解：
对动能表达式的理解
22211122W mv mv =-21K K W E E =-
1、根据22
1mv E k 可知，动能与物体的质量和速度有关。

2、动能是一个标量，只有大小没有方向。

3、动能的单位是焦耳，和其他能量的单位一样。

4、动能是一个状态量，不同状态，只要速度大小不同，动能就不同。

5、动能具有相对性，对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般都以地面为参考系研究物体的运动。

练习:
1.下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是 ( )
A ．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍
B ．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
C ．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
D ．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
2.我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173 kg ，运动速度为7.2 km ／s ，它的动能是多大?
对动能定理的理解：
1、等式的左边为合力做的总功，总功的求解方法：①先求各个力的合力，再求合力的功。

②先求各个力的功，再把各个力的功进行代数相加，求出总功。

2、等式的右边为△E K ：若△E K >0,动能增加，合外力做正功,是其他形式的能
转化为动能；△E K <0,动能减小，物体克服外力做功，是动能转化为其他形式的
能。

3、做功过程是能量转化的过程，动能定理表达式中“=”的意义是一种因果关系，是一个在数值上相等的的符号，不意味着“功就是动能的增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”。

4、动能定理中的位移l 和速度v 必须是相对于同一个参考系。

中学物理一般以地面为参考系。

5、动能定理公式两边的每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。

6、动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理不论物体做什么形式的运动、受力如何，动能定理总是适用。

动能定理适用范围：
既适用于直线运动，也适用于曲线运动；
既适用于恒力做功，也适用于变力做功；
既适用于单个物体，也适用于多个物体；
既适用于一个过程，也适用于整个过程。

典例分析：
例:一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg ，起飞过程中从静止开始滑跑。

当位移达到l =5.3×102m 时，速度达到起飞速度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。

求飞机受到的牵引力。

（要求分别利用牛顿第二定律和动能定理两种方法求解，比较两种方法的特点，找出利用动能定理解题的优势）
（四）归纳小结
（通过教材的例题作详细的讲解，并归纳出用动能定理解题的步骤。

在对本节课进行总结时，应强调动能定理虽然是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下
得出的，但它也适用于变力作用及物体做曲线运动的情况。

并利用牛顿运动定律和运动学规律求解课本的例题，与利用动能定理的方法求解，两种解法比较得出，在没有涉及加速度和时间的问题中，利用动能定理解题会更加简捷，方便。

） 用动能定理解题的一般步骤：
① 确定研究对象和研究过程。

② 分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。

③ 找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）。

④ 根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。

（五）布置作业: 教材 P74 2、3、4、5
五、板书设计:
第七节 《动能 动能定理》
一、动能
1、定义：物理由于运动而具有的能量叫做动能。

2、影响因素：质量和速度。

3、表达式：v E m k 22
1= 4、单位：焦耳（J ）
5、说明：
①动能是标量、也是状态量。

②动能的大小与参照物的选择有关。

二、动能定理
1、内容：合力所做的功等于动能的变化叫做动能定理。

2、表达式；E E E k k k W ∆=-=12
3、对动能定理的理解：
1、等式的左边为合力做的总功。

2、若△E K >0,动能增加，合外力做正功,是其他形式的能转化为动能；
△E K <0,反之。

3、做功过程是能量转化的过程。

4、动能定理中的位移l 和速度v 一般以地面为参考系。

5、动能定理是一个标量方程。

4、动能定理适用范围：
既适用于直线运动，也适用于曲线运动；
既适用于恒力做功，也适用于变力做功；
既适用于单个物体，也适用于多个物体；
既适用于一个过程，也适用于整个过程。