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動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇一

一、知識與技能

1、理解動(dòng)能的概念。

2、熟練計(jì)算物體的動(dòng)能。

3、會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，掌握用動(dòng)能定理解題的一般步驟。

二、過程與方法

1、運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式，體會(huì)科學(xué)探究的方法。

2、理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題的方法。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過演繹推理的過程，培養(yǎng)對科學(xué)研究的興趣。

2、通過對動(dòng)能和動(dòng)能定動(dòng)能和動(dòng)能定理理的演繹推理，使學(xué)生從中領(lǐng)略到物理等自然學(xué)科中所蘊(yùn)含的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系，反映了自然界的真實(shí)美。

理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。

1、探究功與物體速度變化的關(guān)系，知道動(dòng)能定理的適用范圍。

2、會(huì)推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式。

一、導(dǎo)入新課

傳說早在古希臘時(shí)期（公元前200多年）阿基米德曾經(jīng)利用杠桿原理設(shè)計(jì)了投石機(jī)，它能將石塊不斷拋向空中，利用石塊墜落時(shí)的動(dòng)能，打得敵軍頭破血流。

同學(xué)們思考一下，為了提高這種裝置的殺傷力，應(yīng)該從哪方面考慮來進(jìn)一步改進(jìn)？學(xué)習(xí)了本節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理，就能夠理解這種裝置的應(yīng)用原理。

二、新課教學(xué)

（一）動(dòng)能的表達(dá)式

教師活動(dòng)：大屏幕投影問題，可設(shè)計(jì)如下理想化的過程模型：

設(shè)某物體的質(zhì)量為m，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力f的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。

提出問題：

1、力f對物體所做的功是多大？

2、物體的加速度是多大？

3、物體的初速度、末速度、位移之間有什么關(guān)系？

4、結(jié)合上述三式你能綜合推導(dǎo)得到什么樣的式子？

推導(dǎo)：這個(gè)過程中，力f所做的功為w=fl

根據(jù)牛頓第二定律f=ma

而=2al，即l=

把f、l的表達(dá)式代入w=fl，可得f做的功w=

也就是w=

根據(jù)推導(dǎo)過程教師重點(diǎn)提示：

1、動(dòng)能的表達(dá)式：ek=mv2。

2、動(dòng)能對應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是狀態(tài)量。

3、動(dòng)能的標(biāo)矢性：標(biāo)量。

4、動(dòng)能的單位：焦（j）。

練習(xí)：關(guān)于對動(dòng)能的理解，下列說法正確的是（abc）。

a.動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能

b.動(dòng)能總為正值

c.一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化；但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化

d.動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)

（二）動(dòng)能定理

教師：有了動(dòng)能的表達(dá)式后，前面我們推出的w＝，就可以寫成w＝ek2—ek1=，其中ek2表示一個(gè)過程的末動(dòng)能，ek1表示一個(gè)過程的初動(dòng)能。上式表明什么問題呢？請同學(xué)們用文字?jǐn)⑹鲆幌隆?/p>

學(xué)生：力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。

教師：這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理。

1、動(dòng)能定理的內(nèi)容：力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。

2、動(dòng)能定理的表達(dá)式：w=。

教師：如果物體受到幾個(gè)力的作用，動(dòng)能定理中的w表示什么意義？

學(xué)生：如果物體受到幾個(gè)力的作用，動(dòng)能定理中的w表示的意義是合力做的功。

教師：那么，動(dòng)能定理更為一般的敘述方法是什么呢？

學(xué)生：合力在一個(gè)過程中對物體所做的功，等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化。

3、對動(dòng)能定理的理解：

①公式中的w指合外力做的功，也就是總功。

②動(dòng)能變化量為標(biāo)量，即末狀態(tài)的動(dòng)能減去初狀態(tài)的動(dòng)能。

③總功的計(jì)算方法，既可以先求合力，再求合力的功；也可以先求出各個(gè)力的功，再求功的代數(shù)和。

教師：投影展示例題，學(xué)生分析問題，討論探究解決問題的方法。

一架噴氣式飛機(jī)質(zhì)量為5.0×l03kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達(dá)到l=5.3×102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60m／s。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重力的0.02倍。求飛機(jī)受到的牽引力。

教師：從現(xiàn)在開始我們要逐步掌握用能量的觀點(diǎn)分析問題。就這個(gè)問題而言，我們已知的條件是什么？

學(xué)生：已知初末速度，初速度為零，而末速度為v=60m／s，還知道物體的位移為5.3×102m以及受到的阻力是重力的0.02倍。

教師：我們要分析這類問題，應(yīng)該從什么地方入手呢？

生：還是應(yīng)該從受力分析入手。這個(gè)飛機(jī)受力比較簡單，豎直方向的重力和地面對它的支持力合力為零，水平方向上受到飛機(jī)牽引力和阻力。

教師：分析受力的目的在我們以前解決問題時(shí)往往是為了求物體的加速度，而現(xiàn)在進(jìn)行受力分析的目的是什么呢？

學(xué)生：目的是為了求合力做的功，根據(jù)物體合力做的功，我們就可以求解物體受到的牽引力。

教師：請同學(xué)們把具體的解答過程寫出來。

投影展示學(xué)生的解答過程，幫助能力較差的學(xué)生完成解題過程。

解題過程參考

解：飛機(jī)的初動(dòng)能ek1=0，末動(dòng)能ek2=

合力f做的功w=fl

根據(jù)動(dòng)能定理，有fl=

合力f為牽引力f牽和阻力f阻之差，而阻力和重力的關(guān)系為f阻=kmg（其中k=0.02）所以：

f=f牽–kmg

代入上式后解出

f牽=

把數(shù)值代入后得到

f牽=1.8×104n

飛機(jī)受到的牽引力是1.8×104n。

教師：用動(dòng)能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較，動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在哪里？

學(xué)生1：動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，用它來處理問題要比牛頓定律方便。

學(xué)生2：動(dòng)能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)問題，而牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決這樣一類問題非常困難。

教師：下面大家總結(jié)一下用動(dòng)能定理解決問題的一般步驟。

（投影展示學(xué)生的解決問題的步驟，指出不足，完善問題。）

用動(dòng)能定理解題的一般步驟：

1．明確研究對象、研究過程，找出初末狀態(tài)的速度情況。

2．要對物體進(jìn)行正確的受力分析，明確各個(gè)力的做功大小及正負(fù)情況。

3．明確初末狀態(tài)的動(dòng)能。

4．由動(dòng)能定理列方程求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論。

教師：請同學(xué)們參考用動(dòng)能定理解題的一般步驟分析計(jì)算教材p73—74例題2。

提問并點(diǎn)評，展示規(guī)范的解答過程。

練習(xí)：

1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合力、合力的功、運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的變化，下列說法正確的是（）。

a.運(yùn)動(dòng)物體所受的合力不為零，合力必做功，則物體的動(dòng)能一定要變化

b.運(yùn)動(dòng)物體所受的合力為零，物體的動(dòng)能一定不變

c.運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能保持不變，則該物體所受合力一定為零

d.運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)

答案：bd

2．質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則（）。

a.質(zhì)量大的滑行的距離大

b.質(zhì)量大的滑行的時(shí)間短

c.它們滑行的時(shí)間一樣大

d.它們克服阻力做的功一樣大

答案：bd

三、課堂小結(jié)

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了：

1、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能可用ek來表示，物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半。

2、動(dòng)能是標(biāo)量，也是狀態(tài)量。

3、動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的。

4、動(dòng)能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是任何其他的力，動(dòng)能定理中的w是指所有作用在物體上的外力的合力的功。

5、動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用。

課堂練習(xí)

1、在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動(dòng)能相等的是（）。

a.甲的速度是乙的`2倍，甲的質(zhì)量是乙的

b.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的

c.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的

d.質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)

答案：cd

2、一個(gè)小球從高處自由落下，則球在下落過程中的動(dòng)能（）。

a.與它下落的距離成正比

b.與它下落距離的平方成正比

c.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比

d.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間平方成正比

答案：ad

3、一顆質(zhì)量為10g的子彈，射入土墻后停留在0.5m深處，若子彈在土墻中受到的平均阻力是6400n。子彈射入土墻前的動(dòng)能是______j，它的速度是______m／s。

答案：3200800

4、甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為，它們分別在相同力的作用下沿光滑水平面從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)物體通過的路程相等時(shí)，則甲、乙兩物體動(dòng)能之比為______。

答案：1：1

5、一顆質(zhì)量m=10g的子彈，以速度v=600m／s從槍口飛出，子彈飛出槍口時(shí)的動(dòng)能為多大？若測得槍膛長s=0.6m，則火藥引爆后產(chǎn)生的高溫高壓氣體在槍膛內(nèi)對子彈的平均推力多大？

答案：子彈的動(dòng)能為：=1800j

平均推力做的功：，所以，f=3000n

五、布置作業(yè)

教材p74問題與練習(xí)第3、4、5題。

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇二

一、教材分析

《動(dòng)能和動(dòng)能定理》主要學(xué)習(xí)一個(gè)物理概念：動(dòng)能；一個(gè)物理規(guī)律：動(dòng)能定理。從知識與技能上要掌握動(dòng)能表達(dá)式及其相關(guān)決定因素，動(dòng)能定理的物理意義和實(shí)際的應(yīng)用。

過程與方法上，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和恒力功知識推導(dǎo)動(dòng)能定理，理解“定理”的意義，并深化理解第五節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)中形成的結(jié)論 ；

通過例題1的分析，理解恒力作用下利用動(dòng)能定理解決問題優(yōu)越于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，在課程資源的開發(fā)與優(yōu)化和整合上，要讓學(xué)生在課堂上切實(shí)進(jìn)行兩種方法的相關(guān)計(jì)算，在例題1后，要補(bǔ)充合力功和曲線運(yùn)動(dòng)中變力功的相關(guān)計(jì)算；

通過例題2的探究，理解正負(fù)功的物理意義，初步從能量守恒與轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識功。

在態(tài)度情感與價(jià)值觀上，在嘗試解決程序性問題的過程中，體驗(yàn)物理學(xué)科既是基于實(shí)驗(yàn)探究的一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，同時(shí)也是嚴(yán)密數(shù)學(xué)語言邏輯的學(xué)科，只有兩種方法體系并重，才能有效地認(rèn)識自然，揭示客觀世界存在的物理規(guī)律。

1、教學(xué)地位

通過初中的學(xué)習(xí)，對功和動(dòng)能概念已經(jīng)有了相關(guān)的認(rèn)識，通過第六節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識到做功與物體速度變化的關(guān)系 。將本節(jié)課設(shè)計(jì)成一堂理論探究課有著積極的意義。因?yàn)橥ㄟ^“動(dòng)能定理”的學(xué)習(xí)，深化理解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，并在解釋功能關(guān)系上有著深遠(yuǎn)的意義。為此設(shè)計(jì)如下目標(biāo)：

2、教學(xué)目標(biāo)

（一）、知識與技能

1、理解動(dòng)能的概念，并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；

2、理解動(dòng)能定理的物理意義，能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算；

3、深化性理解 的物理含義，區(qū)別共點(diǎn)力作用與多方物理過程下 的表述形式；

（二）、過程與方法

1、掌握恒力作用下動(dòng)能定理的推導(dǎo)；

2、體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)越性；

（三）、情感態(tài)度與價(jià)值觀

體會(huì)“狀態(tài)的變化量量度復(fù)雜過程量”這一物理思想；感受數(shù)學(xué)語言對物理過程描述的簡潔美；

3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定：

重點(diǎn)：對動(dòng)能公式和動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用。

難點(diǎn)：通過對動(dòng)能定理的理解，加深對功、能關(guān)系的認(rèn)識。

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)：動(dòng)能定理的推導(dǎo)

二、教法、學(xué)法和教具的選擇

依據(jù)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中要通過問題探究的方式，強(qiáng)化學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中基于問題探究的過程性體驗(yàn)，為此，采取“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)”設(shè)計(jì)程序化的問題，有效引導(dǎo)學(xué)生自主、合作和有效的探究性學(xué)習(xí)。為此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)突出三個(gè)環(huán)節(jié)：“問題驅(qū)動(dòng)下學(xué)生對教材的理解與相關(guān)內(nèi)容的把握”、“問題解決中對物理規(guī)律的深化理解”、“引申性提高中對物理現(xiàn)象的認(rèn)識以及對物理場景的提煉與物理規(guī)律的深化性應(yīng)用”。所以任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)成為本節(jié)課重要的教學(xué)方式，同時(shí)采取有軌嘗試和探究釋疑教學(xué)法；

學(xué)生的學(xué)法采?。喝蝿?wù)驅(qū)動(dòng)式和自主合作探究式；

選取多媒體演示動(dòng)態(tài)物理過程、展示嘗試練習(xí)題和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)問題”

本節(jié)課為一課時(shí)。

三、教學(xué)程序

為此設(shè)計(jì)成9個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課；任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材；反饋練習(xí)，有軌嘗試；合作探究，指導(dǎo)監(jiān)控；釋疑解惑；典型引路；反饋練習(xí)，自我評價(jià)；內(nèi)化反思，自我小節(jié)；教師總結(jié)，布置作業(yè)。

基于舊知的復(fù)習(xí)，提出以下問題：

【提出問題、導(dǎo)入新課】通過橡皮筋對小車做功，探究“功與物體速度的變化關(guān)系”，得出了 ，但具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)當(dāng)是什么？本節(jié)課我們將一起探討這一問題。板書1

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材】給出問題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，并帶著這些問題在學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行合作性學(xué)習(xí)，進(jìn)行兵教兵，實(shí)現(xiàn)基本問題學(xué)生自學(xué)掌握。

在這一過程中教師一定要不斷地巡回指導(dǎo)個(gè)學(xué)習(xí)小組的討論與合作性學(xué)習(xí)，以學(xué)生的身份認(rèn)真積極地參與討論。教師要收集一些問題，為釋疑解惑收集素材，進(jìn)行有效地點(diǎn)撥服務(wù)。時(shí)間控制在10min內(nèi)。為此設(shè)計(jì)了四個(gè)程序性問題，加強(qiáng)學(xué)生對教材的感知與理解。

1、動(dòng)能 與什么有關(guān)？等質(zhì)量的兩物體以相同的速率相向而行，試比較兩物體的動(dòng)能？如果甲物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢？

已知 ， ，甲乙兩物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同？動(dòng)能呢？

車以速度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車內(nèi)的人以相對于車 向車前進(jìn)的方向走動(dòng)，分別以車和地面為參照物，描述的 是否相同？說明了什么？通過以上問題你得出什么結(jié)論？

2、動(dòng)能定理推導(dǎo)時(shí)，如果在實(shí)際水平面上運(yùn)動(dòng)，摩擦力為 ，如何推導(dǎo)？

如果在實(shí)際水平面上 先作用一段時(shí)間，發(fā)生的位移 ，爾后撤去，再運(yùn)動(dòng) 停下來，如何表述 ？

3、試采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方法求解教材的例題1，并比較兩種方法的優(yōu)劣？

4、做正功與做負(fù)功表現(xiàn)的現(xiàn)象是什么？本質(zhì)上是什么？表述你的看法。

【合作探究，分享交流】時(shí)間控制在8min內(nèi)；

〖有軌嘗試〗教材 ：1.2.3;時(shí)間控制在4min內(nèi)；

【互動(dòng)交流，填寫教學(xué)案】時(shí)間控制在3min內(nèi)；

【精講點(diǎn)撥，釋疑解惑】著眼于知識內(nèi)容的挖掘與適當(dāng)?shù)耐卣?。時(shí)間控制在6min內(nèi)。

⑴ 的理解：如果物體受到多個(gè)共點(diǎn)力作用，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)撤銷，則： ；

像例題1所給出的物理場景下，運(yùn)用動(dòng)能定理求解合力功，通過受力分析圖又可以進(jìn)一步求解某一分力。同學(xué)們對教材68頁“動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程的加速度和時(shí)間，因此用它處理問題常常比較方便”。

如果發(fā)生在多方物理過程中，不同過程作用力個(gè)數(shù)不相同，則：

⑵對標(biāo)量性的認(rèn)識：

⑶對“增加”一詞的理解；

⑷對狀態(tài)變化量與過程量的理解：

⑸對 的理解；

⑹適用范圍的理解；

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇三

一。教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)

（1） 理解什么是動(dòng)能； (2) 知道動(dòng)能公式ek?12mv，會(huì)用動(dòng)能公式進(jìn)行計(jì)算； 2(3) 理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，會(huì)用動(dòng)能定理分析、解答有關(guān)問題。 2.能力目標(biāo)

（1） 運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式； (2) 理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。 3.情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣

二。重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)是對動(dòng)能公式和動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用。

難點(diǎn)：動(dòng)能定理中總功的分析與計(jì)算在初學(xué)時(shí)比較困難，應(yīng)通過例題逐步提高學(xué)生解決該問題的能力。

通過動(dòng)能定理進(jìn)一步加深功與能的關(guān)系的理解，讓學(xué)生對功、能關(guān)系有更全面、深刻的認(rèn)識。

三。教具

投影儀與幻燈片若干。 多媒體教學(xué)演示課件

四。教學(xué)過程

1、引入新課

初中我們曾對動(dòng)能這一概念有簡單、定性的了解，在學(xué)習(xí)了功的概念及功和能的關(guān)系之后，我們再進(jìn)一步對動(dòng)能進(jìn)行研究，定量、深入地理解這一概念及其與功的關(guān)系。

2、內(nèi)容組織

（1）什么是動(dòng)能？它與哪些因素有關(guān)？（可請學(xué)生舉例回答，然后總結(jié)作如下板書） 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，它與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。

舉例：運(yùn)動(dòng)物體可對外做功，質(zhì)量和速度越大，動(dòng)能就越大，物體對外做功的能力也越強(qiáng)。所以說動(dòng)能表征了運(yùn)動(dòng)物體做功的一種能力。

（2）動(dòng)能公式

動(dòng)能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系如何呢？我們知道，功與能密切相關(guān)。因此我們可以通過做功來研究能量。外力對物體做功使物體運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能。

下面研究一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能是多少？

如圖：光滑水平面上一物體原來靜止，質(zhì)量為m，此時(shí)動(dòng)能是多少？（因?yàn)槲矬w沒有運(yùn)動(dòng)，所以沒有動(dòng)能）。

在恒定外力f作用下，物體發(fā)生一段位移s，得到速度v，這個(gè)過程中外力做功多少？物體獲得了多少動(dòng)能？

v212?mv 外力做功w=fs=ma×

2a2由于外力做功使物體得到動(dòng)能，所以動(dòng)能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系：

用ek表示動(dòng)能，則計(jì)算動(dòng)能的公式為：ek?它的速度平方的乘積的一半。

由以上推導(dǎo)過程可以看出，動(dòng)能與功一樣，也是標(biāo)量，不受速度方向的影響。它在國際單位制中的單位也是焦耳(j)。一個(gè)物體處于某一確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它的動(dòng)能也就對應(yīng)于某一確定值，因此動(dòng)能是狀態(tài)量。

下面通過一個(gè)簡單的例子，加深同學(xué)對動(dòng)能概念及公式的理解。

試比較下列每種情況下，甲、乙兩物體的動(dòng)能：（除下列點(diǎn)外，其他情況相同） ① 物體甲的速度是乙的兩倍；

② 物體甲向北運(yùn)動(dòng)，乙向南運(yùn)動(dòng)； ③ 物體甲做直線運(yùn)動(dòng)，乙做曲線運(yùn)動(dòng)；

④ 物體甲的質(zhì)量是乙的一半。

總結(jié)：動(dòng)能是標(biāo)量，與速度方向無關(guān)；動(dòng)能與速度的平方成正比，因此速度對動(dòng)能的影響更大。

（3）動(dòng)能定理

12mv就是物體獲得的動(dòng)能，這樣我們就得到了212mv。即物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟2①動(dòng)能定理的推導(dǎo)

將剛才推導(dǎo)動(dòng)能公式的例子改動(dòng)一下：假設(shè)物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力f作用下，經(jīng)過一段位移s，速度達(dá)到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動(dòng)能間又存在什么關(guān)系呢？

外力f做功：w1=fs 摩擦力f做功：w2=-fs 外力做的總功為：

2v2?v121212w總=fs?fs?ma??mv2?mv1?ek2?ek1??ek

2a22可見，外力對物體做的總功等于物體在這一運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的增量。其中f與物體運(yùn)動(dòng)同向，它做的功使物體動(dòng)能增大；f與物體運(yùn)動(dòng)反向，它做的功使物體動(dòng)能減少。它們共同作用的結(jié)果，導(dǎo)致了物體動(dòng)能的變化。

問：若物體同時(shí)受幾個(gè)方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出正確結(jié)論并板書：

外力對物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增加，這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)能定理。

用w總表示外力對物體做的總功，用ek1表示物體初態(tài)的動(dòng)能，用ek2表示末態(tài)動(dòng)能，則動(dòng)能定理表示為：w總=ek2?ek1??ek

②對動(dòng)能定理的理解

動(dòng)能定理是學(xué)生新接觸的力學(xué)中又一條重要規(guī)律，應(yīng)立即通過舉例及分析加深對它的理解。

a.對外力對物體做的總功的理解

有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)，而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因此它們做的功就有正、負(fù)之分，總功指的是各外力做功的代數(shù)和；又因?yàn)閣總=w1+w2+?=f1·s+f2·s+?=f合·s，所以總功也可理解為合外力的功。

b.對該定理標(biāo)量性的認(rèn)識

因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動(dòng)能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。

c.對定理中“增加”一詞的理解 由于外力做功可正、可負(fù)，因此物體在一運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動(dòng)能一定增大，它的確切含義為未態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差，或稱為“改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。

d.對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解

功是伴隨一個(gè)物理過程而產(chǎn)生的，是過程量；而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。

（4）例題講解或討論

主要針對本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)——?jiǎng)幽芏ɡ?，適當(dāng)舉例，加深學(xué)生對該定理的理解，提高應(yīng)用能力。

例1.一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(

) a.合外力一定對物體做功，使物體動(dòng)能改變 b.物體所受合外力一定不為零

c.合外力一定對物體做功，但物體動(dòng)能可能不變 d.物體加速度一定不為零

此例主要考察學(xué)生對涉及力、速度、加速度、功和動(dòng)能各物理量的牛頓定律和動(dòng)能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子，很容易得到正確答案b、d。

例2.在水平放置的長直木板槽中，一木塊以6.0米/秒的初速度開始滑動(dòng)。滑行4.0米后速度減為4.0米/秒，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可以向前滑行多遠(yuǎn)？

此例是為加深學(xué)生對負(fù)功使動(dòng)能減少的印象，需正確表示動(dòng)能定理中各物理量的正負(fù)。解題過程如下：

設(shè)木板槽對木塊摩擦力為f，木塊質(zhì)量為m，據(jù)題意使用動(dòng)能定理有： -fs1=ek2-ek1， 即-f·4=-fs2=0-ek2， 即-fs2=-

12

2m(4-6) 212

m4 2二式聯(lián)立可得：s2=3.2米，即木塊還可滑行3.2米。

此題也可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓定律來求解，但過程較繁，建議布置學(xué)生課后作業(yè)，并比較兩種方法的優(yōu)劣，看出動(dòng)能定理的優(yōu)勢。

例3.如圖，在水平恒力f作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的a處運(yùn)動(dòng)到 高為h2的b處，若在a處的速度為va，b處速度為vb，則ab的水平距離為多大？

可先讓學(xué)生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導(dǎo)使用動(dòng)能定理。

a到b過程中，物體受水平恒力f，支持力n和重力mg的作用。三個(gè)力做功分別為fs，0和-mg(h2-hl)，所以動(dòng)能定理寫為：

122m(vb?va) 2m122?(vb?va)〕解得

s?〔g(h2?h1)

f2fs-mg(h2-h1)=從此例可以看出，以我們現(xiàn)在的知識水平，牛頓定律無能為力的問題，動(dòng)能定理可以很方便地解決，其關(guān)鍵就在于動(dòng)能定理不計(jì)運(yùn)動(dòng)過程中瞬時(shí)細(xì)節(jié)。

通過以上三例總結(jié)一下動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟： (1)明確研究對象及所研究的物理過程。

（2）對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。 (3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。（未知量用符號表示），根據(jù)動(dòng)能定理列出方程

w總=ek2?ek1

（4）求解方程、分析結(jié)果 我們用上述步驟再分析一道例題。

例4.如圖所示，用細(xì)繩連接的a、b兩物體質(zhì)量相等，a位于傾角為30°的斜面上，細(xì)繩跨過定滑輪后使a、b均保持靜止，然后釋放，設(shè)a與斜面間的滑動(dòng)摩擦力為a受重力的0.3倍，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，求b下降1米時(shí)的速度大小。

讓學(xué)生自由選擇研究對象，那么可能有的同學(xué)分別選擇a、b為研究對象，而有了則將a、b看成一個(gè)整體來分析，分別請兩位方法不同的學(xué)生在黑板上寫出解題過程：

解法一：對a使用動(dòng)能定理 ts-mgs·sin30°-fs=

1

2mv 2對b使用動(dòng)能定理(mg—t)s =三式聯(lián)立解得：v=1.4米/秒

12

mv

且f =0.3mg 2解法二：將a、b看成一整體。（因二者速度、加速度大小均一樣），此時(shí)拉力t為內(nèi)力， 求外力做功時(shí)不計(jì)，則動(dòng)能定理寫為：

mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg 解得：v=1.4米/秒

可見，結(jié)論是一致的，而方法二中受力體的選擇使解題過程簡化，因而在使用動(dòng)能定理時(shí)要適當(dāng)選取研究對象。

3、課堂小結(jié)

1、對動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。

2、對動(dòng)能定理的內(nèi)容，應(yīng)用步驟，適用問題類型做必要總結(jié)。

3、通過動(dòng)能定理，再次明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系、加深對兩個(gè)物理量的理解。

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇四

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1、理解動(dòng)能的概念，利用動(dòng)能定義式進(jìn)行計(jì)算，并能比較不同物體的動(dòng)能；

2、理解動(dòng)能定理表述的物理意義，并能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算；

3、深化性理解的物理含義，區(qū)別共點(diǎn)力作用與多方物理過程下的表述；

二、過程與方法

1、掌握恒力作用下利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功的公式推導(dǎo)動(dòng)能定理；

2、理解恒力作用下牛頓運(yùn)動(dòng)定律理與動(dòng)能定理處理問題的異同點(diǎn)，體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)越性；

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1、感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語言推理的簡潔美；

2、體會(huì)從特殊到一般的研究方法；

【教學(xué)重、難點(diǎn)】

動(dòng)能定理的理解與深化性應(yīng)用

【教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)】

動(dòng)能定理的推導(dǎo)

【教學(xué)過程】

一、提出問題、導(dǎo)入新課

通過探究“功與物體速度的變化關(guān)系”，從圖像中得出，但具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么？

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材

1、動(dòng)能與什么有關(guān)？等質(zhì)量的兩物體以相同的速率相向而行，試比較兩物體的動(dòng)能？如果甲物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢？

已知，甲乙兩物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同？動(dòng)能呢？

車以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車內(nèi)的人以相對于車向車前進(jìn)的方向走動(dòng)，分別以車和地面為參照物，描述的是否相同？說明了什么？

通過以上問題你得出什么結(jié)論？

2、動(dòng)能定理推導(dǎo)時(shí)，如果在實(shí)際水平面上運(yùn)動(dòng)，摩擦力為，如何推導(dǎo)？

如果在實(shí)際水平面上先作用一段時(shí)間，發(fā)生的位移，爾后撤去，再運(yùn)動(dòng)停下來，如何表述？

3、試采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方法求解教材的例題1，并比較兩種方法的優(yōu)劣？

三、作探究，分享交流

（嘗試練習(xí)1）

教材：

1、

2、3

四、釋疑解惑

（一）動(dòng)能

1、定義：_______________________;

2、公式表述：_______________________;

3、理解

⑴狀態(tài)物理量→能量狀態(tài)；→機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

⑵標(biāo)量性：大小，無負(fù)值；

⑶相對性：相對于不同的參照系，的結(jié)果往往不相同；

⑷，表示動(dòng)能增加，合力作為動(dòng)力，反之做負(fù)功；

（二）動(dòng)能定理

1、公式的推導(dǎo)：

2、表述：

3、理解： ⑴對外力對物體做的總功的理解：有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng)，而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因此它們做的功就有正、負(fù)之分，總功指的是各外力做功的代數(shù)和；又因?yàn)?，所以總功也可理解為合外力的功。即：如果物體受到多個(gè)共點(diǎn)力作用，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)撤銷，則：；如果發(fā)生在多方物理過程中，不同過程作用力個(gè)數(shù)不相同，則：。

例題1：如圖所示，用拉力作用在質(zhì)量為的物體上，拉力與水平方向成角度，物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，滑行后撤掉 ，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，求：撤掉時(shí)，木箱的速度？木箱還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？

如果拉力的方向改為斜向下，求再滑行的位移？

如果拉力改為水平，路面不同段滑動(dòng)摩擦系數(shù)是不一樣的，如何表示

解析：

⑵對該定理標(biāo)量性的認(rèn)識：因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如用細(xì)繩拉著一物體在光滑桌面上以繩頭為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動(dòng)能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。

⑶對定理中“增加”一詞的理解：由于外力做功可正、可負(fù)，因此物體在一運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動(dòng)能一定增大，它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差，或稱為“改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。

⑷對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解：功是伴隨一個(gè)物理過程而產(chǎn)生的，是過程量；而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。

⑸動(dòng)能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力，動(dòng)能定理中的w是指所有作用在物體上的外力的合力的功。

⑹動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用。

五、典型引路

例題2：如圖所示，一質(zhì)量為的物體，從傾角為，高度為的斜面頂端點(diǎn)無初速度地滑下，到達(dá)點(diǎn)后速度變?yōu)?，然后又在水平地面上滑行位移后停在處?/p>

求：

1、物體從點(diǎn)滑到點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功？

2、物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)？ 3.如果把物體從點(diǎn)拉回到原出發(fā)點(diǎn)，拉力至少要做多少功？

引伸思考：物體沿斜面下滑過程中，如果在點(diǎn)放一擋板，且與物體碰撞無能損，以原速率返回，求最終物體停留在什么地方？物體在斜面上通過的路程是多少？

六、方法歸納

動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟：

（1）明確研究對象及所研究的物理過程。

（2）對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。

（3）確定始、末態(tài)的動(dòng)能。（未知量用符號表示），根據(jù)動(dòng)能定理列出方程。

（4）求解方程、分析結(jié)果。

七、分組合作、問題探究

八、鞏固性練習(xí)

1、一質(zhì)量為2千克的滑塊，以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)椋较蛩较蛴?。在這段時(shí)間里水平力做的功為：a.0 b. c. d.

2、以初速度v0豎直上拋一小球，若不計(jì)空氣阻力，從拋出到小球的動(dòng)能減少一半所經(jīng)歷的時(shí)間可能為( )

a. b. c.（1+ ） d.(1-)

3、用恒力沿一光滑水平面拉一質(zhì)量為的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)秒鐘，拉力和水平方向夾角，如果要使拉力所做的功擴(kuò)大到原來的2倍，則( )

a.拉力增大到，其他條件不變

b.質(zhì)量縮小到，其他條件不變

c.時(shí)間擴(kuò)大到，其他條件不變

d.使夾角改為，其他條件不變

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)篇五

教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識目標(biāo)：

1、理解動(dòng)能的概念：

（1）、知道什么是動(dòng)能。

（2）、由做功與能量關(guān)系得出動(dòng)能公式：ek?mv2，

知道在國際單位制

中動(dòng)能的單位是焦耳(j)；動(dòng)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量。 (3)、正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問題。

2、掌握動(dòng)能定理：

（1）、掌握外力對物體所做的總功的計(jì)算，理解“代數(shù)和”的含義。 (2)、理解和運(yùn)用動(dòng)能定理。

（二）能力目標(biāo)：

1、培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的能力。

2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。

（三）德育目標(biāo)：

1、通過推力過程，培養(yǎng)對科學(xué)研究的興趣。

2、培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、尊重事實(shí)，養(yǎng)成按科學(xué)規(guī)律辦事的習(xí)慣。 教學(xué)難點(diǎn)：

對動(dòng)能定理的理解，通過對導(dǎo)出式進(jìn)行分析，利用功能關(guān)系進(jìn)行引導(dǎo)來突破難點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：

1 會(huì)用動(dòng)能定理解決動(dòng)力學(xué)問題。 教學(xué)設(shè)計(jì)及學(xué)法：

利用學(xué)生已有的知識對動(dòng)能定理進(jìn)行推導(dǎo)，得到定理的表達(dá)形式；啟發(fā)學(xué)生思維；組織學(xué)生辨析，提高認(rèn)識。 教學(xué)工具：

投影儀與幻燈片若干。 教學(xué)過程： (一)引入新課

初中我們曾對動(dòng)能這一概念有簡單、定性的了解，在學(xué)習(xí)了功的概念及功和能的關(guān)系之后，我們再進(jìn)一步對動(dòng)能進(jìn)行研究，定量深入地理解這一概念及其與功的關(guān)系。

（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì) 課堂導(dǎo)入：

簡要回顧動(dòng)能的有關(guān)知識：

1、概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。

2、定義：物理學(xué)中把物體的質(zhì)量與它的速度平方乘積的一半定義為物體的動(dòng)能，用ek表示，即：定義式： ek?mv2

21新課教學(xué)：

一、探究力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系：

質(zhì)量為m的物體，在恒力f的作用下經(jīng)位移s，速度由原來v1的變?yōu)関2，則力f對物體做功與物體動(dòng)能的變化有怎樣的關(guān)系 ？

推導(dǎo)：

質(zhì)量為m的物體，在恒力f的作用下經(jīng)位移s，速度由原來的v1變?yōu)関2，則

2v2?v12力f對物體做功：w?fs又f?ma由v?v?2as得到：s?

2a22212v2?v121212w?fs?ma??mv2?mv1

2a2

2二、動(dòng)能定理：

1、內(nèi)容：合外力對物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。

2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：w合??ek=ek末?ek初或w合?

3、含義：

a、w合為外力做功的“代數(shù)和“。

b、?ek為動(dòng)能的增量，△ek>0時(shí)， 動(dòng)能增加；△ek<0時(shí)， 動(dòng)能減少。 動(dòng)能定理反映了：力對空間的積累效果使物體的動(dòng)能發(fā)生變化。

三、動(dòng)能定理的討論：

1212mv2?mv1 22w合??ek=ek末?ek初

動(dòng)能定理說明外力功是物體動(dòng)能變化的量度，其外力可以是一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力；

若w合?0，ek末?ek初?0即ek末?ek初，說明外力為動(dòng)力，在動(dòng)力作用下物體作加速運(yùn)動(dòng)：即外力對物體做正功，它的值等于物體動(dòng)能的增加量。反之表示外力作負(fù)功，它的值等于物體動(dòng)能的減小量。

若w合=0，ek末=ek初即，表示外力對物體不作功，物體的功能是守恒的。

四、動(dòng)能定理的應(yīng)用：

1、應(yīng)用范圍：

可用于恒力，也可用于變力，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。

2、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟：

⑴、確定研究對象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程； 并建立好模型。

⑵、分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，是正功還是負(fù)功。

⑶、明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能（可分段、亦可對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程）。

⑷、用w合??ek=ek末?ek初列方程求解。

3、例題分析：

一架飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s=5.3×102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s.在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是重量的0.02倍，求飛機(jī)受到的牽引力？ 解析：根據(jù)題意畫圖如下：

根據(jù)動(dòng)能定理得：

(f?ff)s??ek?ek2?ek1(f?0.02mg)s?1122mv2?mv122所以：

1212mv2?mv12f?2?0.02mgs1?5.0?103(602?0)?2?0.02?5.0?103?105.3?1.7?106n 4

4、學(xué)生練習(xí)：

質(zhì)量為m的鋼球從離坑面高h(yuǎn)的高處自由下落，鋼球落入沙中，陷入h后靜止，則沙坑對鋼球的平均阻力f阻大小是多少？

五、課堂小結(jié)： ? ? ?

1、對動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。

2、對動(dòng)能定理的內(nèi)容，應(yīng)用步驟，適用問題類型做必要總結(jié)。

3、通過動(dòng)能定理，再次明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系、加深對兩個(gè)物理量的理解。

六、作業(yè)布置：

課本61頁練習(xí)2-2：

2、3題

七、課后反思：