动能动能定理教学设计

动能动能定理教学设计

●教学目标

一、知识目标 1.理解动能的概念. 2.知道动能的公式，会用动能的公式进行分析和计算. 3.理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围,会用动能定理进行计算.

二、能力目标 1.运用演绎推导方式推导动能和动能定理的表达式. 2.理论联系实际，在运用中培养学生分析问题和解决问题的能力.

三、德育目标1、通过动能和动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣. 2、在理解和运用过程中养成具体情况具体分析，按科学规律办事的习惯。

●学法引导通过教师利用学生的知识，通过演绎推论从理论上来推导动能和动能定理的表达形式，并组织学生进行辨析、提高认识；通过对比分析，体会到应用动能定理解题的优点；通过实例分析，来确定动能定理的使用步骤。

●教学重点、难点及解决办法

一、教学重点1、动能的概念. 2.动能定理及其应用. 二、教学难点 对动能定理的理解和应用.

三、解决办法在功能关系的基础上进行推理归纳、通过教师的讲解、通过多媒体演示，通过实例分析等方法来突出重点，突破难点.

●教学方法推理归纳法、讲授法、电教法.

●课时安排1课时

●教学用具CAI课件.

●师生互动活动设计1、教师通过演绎推理，导出公式，通过例题分析，引导学生对概念再认识。2、学生通过观察、听讲、分析演练、讨论总结来确定解决实际问题的一般规律。

●教学过程设计

一、引入新课用多媒体展示思考题: 运动员用200N的平均作用力将质量为

0.5kg静止的足球，以20m/s的速度踢出,在地面上滚动了50m远，那么运动员对球所做的功是________。学生可能回答：W=Fs=200×50J=10000J 解释错误原因：做功的两个因素是力和物体在力的方向上发生的位移，足球有地面上滚动50m的过程中运动员并没有力作用在足球上；运动员对球做功的过程是踢球的过程，但位移不是50m，所以这种方法是错误的。留下悬念：用以前所学知识不能解决这一问题，想知道正确的解答方法吗？请认真学习本节内容《动能动能定理》。

二、新课教学

<一>、动能

1、什么是动能？它与哪些因素有关？观看视频：流动的河水能推动水轮做功，流动的河水具有能量演示实验：(用CAI课件中的动画) ①介绍实验装置：让小球从光滑的导轨上滑下，与木块相碰，推动木块做功. ②演示并观察现象

a.让质量不同的小球从同一高度滑下，可以看到：质量大的小球把木块推得远，对木块做的功多.

b.让质量相同的小球从不同的高度滑下，可以看到：高度大的小球把木块推得远，对木块做的功多.

学生答：物体由于运动而具有的能量叫做动能；它与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。

引入：那么，物体的动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢？我们先来研究这个问题

2、动能的公式推导思路：要使静止的物体获得一定的速度，就需要一个使物体产生加速度的力，这个力做了多少功，就表示有多少其他形式的能转化为物体的动能。我们根据做功的多少可定量确定物体的动能。

推导过程：设在光滑的水平面上有一质量为m的静止物体，在恒定的水平外力F作用下开始运动，经过一段位移s速度达到v，则物体获得了多少动能用Ek 表示动能，则有：即：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。

3 、动能是标量与速度方向无关，无负值；它的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。1kg·m2/s2=1N·m=1J

4 、动能的变化末状态的动能减去初状态的动能初动能例：一物体以初速度v0=20m/s从地面竖直向上抛出,落回地面的速度vt=15m/s,物体的质量m=2kg,此过程初、末动能是多少？动能的变化是多少？末动能解：动能的变化即动能减少了175J

<二>、动能定理

1、动能定理的推导将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度v1，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到v2，则此过程中，外力做功与动能的变化存在什么关系呢？

2、动能定理内容：合力所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫做动能定理。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：①当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；②当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少。

3、动能定理的表达式：. 用W表示合力所做的功，用Ek1表示物体初状态的动能，用Ek2表示末状态动能，动能定理可表示为：

4、动能定理的应用：例:某人将质量为1Kg的小球从10m高的平台上以5m/s 的速率水平抛出，不计空气阻力，求此人对小球所做的功和落地时小球速度的大小?(g取10m/s2) 解：抛的过程人对小球所做的功抛出后到落地的过程方法一：根据动能定理有代入数据得：

三、学法指导：1、对W的理解：W为合力做功或者各力做功的代数和。

2、动能定理的适用范围：(1).不仅适用于直线运动，而且适用于曲线运动；

(2).不仅适用于恒力做功，而且适用于变力做功。

3、动能定理的优点：(1).动能定理只跟初、末状态有关，不涉及运动过程的加速度和时间，所以处理问题比较简便；(2).它能解决牛顿运动定律和运动学知识无法解决的问题

4、动能定理应用的一般步骤：(1).明确研究对象及所研究的物理过程；(2).对研究对象进行受力分析，并确定合力所做的功；(3).明确始、末状态，确定始、末状态的动能；(4).根据动能定理列方程、求解。

四、巩固练习

1、运动员用200N的平均作用力将质量为0.5kg静止的足球，以20m/s的速度踢出,在地面上滚动了50m远，那么运动员对球所做的功是________。（此题为前面思考题，与前面相呼应）解：踢球的过程中，根据动能定理有

2、一质量为1kg的物体静止在粗糙的水平面上,现用水平外力F=20N拉其运动5m后,速度达到10m/s,求此过程中物体克服摩擦力所做的功? 解：根据动能定理有：代入数据得：即物体克服摩擦力所做的功为50J

五、小结