动能和动能定理(说课稿)

《动能和动能定理》说课稿

一．教学目标说明

1、 知道动能的符号，单位，表达式，能用表达式计算动能。

2、 能从牛顿第二定律及运动学公式得出动能定理，理解动能定理的物理意义。

3、 领会其优越性，理解做功的过程就是能量转化的过程，会简单应用动能定理。

4、 知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力做功问题。

二．学情分析

（1）学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。

（2）学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。

（3）学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。

三．新课引入

1、两种引入方案（针对基础不同的学生）

引入本节课，利用学生已经积累的知识和经验可在总结实验探索结果的基础上，针对基础不同的同学采用不同的引入方法，进行动能定理的论证。

方案一

简单指出，理论推导与实验探究都是认识物理规律的一般方法，牛二定律：力使物体产生加速度，使物体速度发生改变，因此我们可以用牛二定律及运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。

方案二

对于基础较好的学生，我们可以直接提出问题：能否从理论上研究做功与物体速度变化之间的关系呢？——引导学生讨论，明确牛二“力——加速度——速度”变化。因此可以用牛二定律及运动学公式研究做功与物体速度变化间的关系。

2、教材关于动能表达式的给出

不是简单的直接给出动能的表达式，而是由理论推导之后，进一步推理分析后再定义物体动能的。这种处理方式与前面的重力势能、弹性势能的得出是一脉相承的，在这里学生接受起来不会有太大的障碍。

总结：这样引入的好处是：从牛二定律及运动学公式 推导动能定理的过程中蕴涵着丰富而深刻的物理内容，能帮助学生很好的理解牛二定律与动能定理的联系、区别，准确把握动能定理的内容以及如何灵活应用。

四．教材、教法分析

1、动能定理的推导（两种方案根据学生基础选择）

方案一

（1） 给出情景：恒力F 、L 、m 、1v 、2v 。

（2） 提出问题：F 做功与速度变化间有什么关系呢？

（3） 学生推理：得出动能定理。

（4） 揭示意义：我们已经知道功与能量变化是紧密联系的，重力做功与物体重力势

能变化有一定联系，弹力做功与弹性势能变化有一定联系。因此（3）中是力F 做功与

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1mv 变化关系，换言之就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式。 （5） 定义动能：由于W 等于221mv 的变化量，可见221mv 是个有特殊意义的物理量，我们将它定义为动能。

之后，向学生提出几个问题：

动能是状态量还是过程量？

是矢量还是标量？

单位是什么？

从而引导学生进行类比分析

说明：（4）（5）无先后次序，它们是交织在一起的，在揭示意义的过程中定义了动能，定义了动能之后，对物体做功与物体动能变化的关系式的意义会有更深入的认识。

方案二

对于基础比较好的学生可以才用师生互动的方式，由教师启发，引导，而主要有学生自己独立推导和分析整个过程。（根据学生情况设置的物理情景可以稍微复杂一些，比如使力F与运动方向夹角为 ）

2、对于动能定理的推广，扩展

尽管以上是由恒力推导出的，但动能定理可以推广到多力做功及变力做功的情形中而不构成教学难点。

因为学生在前几节学习中，对功和能的标量特点已有了充分的认识，对标量的运算也并不陌生。

我们只用抓住功的标量特点，由实例分析的方法自然地过渡到多力做功、变力做功及曲线运动的做功问题中去。

从而使学生理解动能定理的物理意义，：“合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”，或“各力做功的代数和等于物体动能的变化。”

3、关于例题的教学

在分析教科书上的两个例题时，我们可以采用以下步骤展开：

（1）先让学生用牛二定律及运动学公式求解

（2）再让学生用动能定理求解

（3）教师讲评（对解题情况进行讲解）

讲评重点：规范化解题（帮助学生形成正确的解题思路，学会从物理规律本身的特点出发考虑问题。）

努力强化一下内容：

*认真审题，弄清题意。

*受力分析，运动分析，展示清楚物理情景，画运动示意图。

*分析已知条件，明确所求量。

*选用合适的物理规律列方程。

*代入数据计算。

及时进行反思总结，逐渐形成分析解决问题的能力。

（4）对比

让学生体会到动能定理的优点，明确在不涉及时间因素或不要求具体细节时，动能定理更快捷，方便。

4、补充例题的必要性

关键说明动能定理还能解释用牛顿运动定律与运动学公式不能解决的问题。

教科书上两个例子只说明了动能定理解题的优越性，而书中不要求用功的定义式来求变力做功，尽管在“探究弹性势能的表达式”中出现了变力做功，在“重力势能”中涉及曲线运动中力做功问题，但变力做功及曲线运动中力的做功问题学生还是无法驾驭，因此补充例题进行拓展是必要的。

5、启发式教学过程中要解决好以下三个问题

（1）合力做功（强化“各个力做功的代数和等于这几个力的合力对这个物体做的功”，让学生明白这两种计算方法是等效的。涉及到变力做功的问题时，往往采用各个力做功代数和的求解方法。）

（2）动能的变化（让学生回顾“速度的变化”这个变化是末状态减去初状态，而不是大的减小的，动能的变换量是正值，动能增加，反之，动能减小。）

（3）变力做功与曲线运动情景（如果变力或物体做曲线运动时，教师要适时渗透“化曲为直”“以恒代变”等辩证思想，使学生体会可以把力对物体做功的过程中的路径分割成许多小段，认为物体在每小段的运动过程中都受到恒力的作用，并把每小段轨迹都当做直线，整个过程中，力对物体所做的功，就等于各个段中该力所做功的代数和。）

五．问题与练习的应用

内容分析：

本节的几个练习题，看似情景各异，题目中的所求量迥然不同，但除了第1题外，都是围绕动能定理展开的，这些题目构成了一组思维方法的集成题，使学生在分析处理这些问题时，能把握动能定理的本质，达到开阔视野，提高分析问题和处理问题的能力的目的。

第1题，主要为了巩固动能的概念，也为了帮助学生养成用比例法求解物理问题的思维习惯。

第2题，属于运用动能定理处理问题的基本题型。

第3题，属于变力做功问题，它可以使学生认识到有些问题可以用“化变为恒”的策略进行分析求解。

第4题的求解过程，可以使学生体会到，在没有设计时间因素，也不需要求加速度的问题中，运用动能定理的优越性。

第5题，既涉及到变力做功，也是一个多过程问题，由于功是标量，利用动能定理反映的“各个力做功的代数和等于物体动能的变化”的物理关系可以一举求得，通过这种为题的分析求解，可以强化学生的整体意识，提高综合分析问题的水平。

根据练习题的特点，1、2题可以让学生当堂练习，3、4、5题可以做为学生的书面作业，以便提高学生利用动能定理分析、解决问题的能力。