动能和动能定理课标教学设计

动能和动能定理（课标）教学设计

山西省汾阳中学原建琦

课程总目标：学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物

理知识和科学探究方法解决一些问题。

课程标准：通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。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。

一、教材分析

新课程物理教材对“动能和动能定理”的编写思路较过去教材作了调整。与以往所不同的是，新教材在用牛顿第二定律推导动能定理及提炼动能表达式前安排了“探究功与物体速度变化关系”的实验，其出发点在于更加充分体现探究教学的精神，培养学生的思维能力。

“动能和动能定理”这一节却缺乏探究性，通过动能定理的推导后，直接给出动能的概念。

二、学情分析

高一学生缺乏对动能概念的科学建构，并且还没有充分理解功能关系的科学思想，所以对动能表达式及动能定理接受起来觉得比较生硬。

科学家对科学规律的认识最初总是与感性的、朴素的、经验的直观认识相联系，经过必要的逻辑推理和实验论证逐渐发展为精确的科学观念。科学概念发展的规律与学生的认知发

展规律是一致的，都是从感性到理性的发展，从定性到定量的发展。

三、学习目标

知识与技能：

1、能准确写出动能的符号、单位和表达式，体会动能的概念，并会根据动能的表达式

计算运动物体的动能。

2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。

3、会用动能定理处理和解释生活和生产中的物理问题，知道动能定理也可以适用于曲

线运动与变力做功的情境。

4、体会运用动能定理解题的优越性，理解做功过程就是能量转化或转移的过程。

过程与方法

1、通过探究过程体会科学思维方法：提出问题猜想推理实验验证分析讨论

得出结论。

2、通过运用所学知识推导新的结论，体会知识之间的内在的因果联系，进而领悟事物

之间普遍联系的规律。

情感、态度与价值观

1、通过例题的对比求解，帮助学生形成正确的物理思维，感受动能定理的优越性。

2、通过动能定理的推导，感受成功的喜悦，领悟事物之间普遍联系的规律。

四、学习重点

体会动能概念的建构过程；会用动能定理处理和解释生活和生产中的物理问题。

五、学习过程

任务一：动能概念的引入

问题1：自然界的具有各种形式的能量，观察下列图片，对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识。

1

点评：对能量有一个直观的认识，如果物体能使自己或外界产生变化，我们就说物体

具有能量。这样引入能量，虽然有些粗糙，不够精确，但学生比较容易接受。有了能量的

初步观念后，便容易接受动能的概念，即“运动物体因其位置随时间发生变化而具有能量”。

问题2：通过问题 1 的体验，试叙述动能的概念，动能从某种程度上反映了运动物体的

哪种“能力”？

分析：运动物体因其位置随时间发生变化而具有能量，叫做动能，这从某种程度上反

映了运动物体的运动能力。

任务二：探究动能的表达式

问题1（提出问题、猜想）：联系生活实际，猜想影响动能的因素可能会有哪些？

分析：同样速度飞行的足球和铅球，哪个敢用头去顶；同样的子弹，静止在桌上时非

常安全，而从枪口射出时动能很大可以穿透人体。比较容易想到质量和速度是影响动能的

两个因素。

问题2（联想）：动能与猜想的因素存在什么样的定量关系？能否寻找一种方式或一个

物理量把动能表现出来，以便进行量度？

参考情境1：将物体以一定初速度竖直抛出，所达到的最大高度可用来反映物体抛出时

动能的大小。

参考情境2：将物体抛向光滑斜面，物体在斜面上所达到的最大高度可反映出抛出时动

能的大小。

参考情境3：在一足够大且粗糙的水平面上，给物体一定的水平初速度，由于摩擦阻力

的存在，物体的运动越来越慢，最后停止，看物体在水平面上的运动能够维持多远，从物体

最后所停的位置与出发点的距离可以反映出它开始时的动能大小。

参考情境4：将运动的物体去压缩弹簧，从弹簧发生的形变量可以反映出物体抛出时动

能的大小。

分析：“物体的动能可表现为物体克服阻力运动多远或者使其他物体运动多远”，虽然不够科学，却是对动能进行定量研究的重要环节。

问题3（推理）：结合所学知识，通过计算问题 2 情境中的最大高度，分析动能与速度

之间的关系可能是什么？

分析：引导学生利用牛顿运动定律，推导出参考情境1-3中物体所能达到的最大距离

分别为h

2

v

2g

、

2

v

h 、

2gsin

h

v

2

2

g

，

显

然

所

能

达

到

的

最

大

距

离

与

2

v

成正

比，

由此可知，动能与速度的平方成正相关。

问题4（实验探究）：参考问题 3 中的物理情境，设计实验方案探究动能定理的表达式？（提示：问题 3 中已经推理出最大高度或最远距离与速度之间的关系，在探求与质量的关系的时候，不妨先猜测s 与m、v 的关系，例如： 2 s m2 v s (m v)

2 2

s mv 、、，然后再进行实验探究）

2