動(dòng)能和動(dòng)能定理教案2篇

整體設(shè)計(jì)

動(dòng)能定理是本章教學(xué)重點(diǎn)，也是整個(gè)力學(xué)的重點(diǎn)，《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系.理解動(dòng)能和動(dòng)能定理，用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象”.因此，在實(shí)際教學(xué)中要注重全體學(xué)生的發(fā)展，改變學(xué)科本位的觀念，注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化、強(qiáng)調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”為根本出發(fā)點(diǎn)，激勵(lì)學(xué)生“在教學(xué)過程中的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究精神”，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，促進(jìn)其個(gè)性全面健康地發(fā)展和情感態(tài)度與價(jià)值觀的自我體現(xiàn).

在實(shí)際學(xué)習(xí)中學(xué)生對動(dòng)能概念的理解較為容易，能夠掌握外力對物體做的功與物體動(dòng)能的變化之間的定性關(guān)系，能夠理論推導(dǎo)它們之間的定量關(guān)系，但真正從深層次理解存在困難.在前幾節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)建立了一種認(rèn)識(shí)，那就是某個(gè)力對物體做功一定對應(yīng)著某種能量形式的變化.本節(jié)就來尋找動(dòng)能的表達(dá)式.因?yàn)橛星皫坠?jié)的基礎(chǔ)，本節(jié)可以放手讓學(xué)生自己去推理和定義動(dòng)能的表達(dá)式.讓學(xué)生經(jīng)過感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過程，教學(xué)的起始要求不能太高，要循序漸進(jìn)，從生活中眾多實(shí)例出發(fā)，通過分析、感受真正體驗(yàn)動(dòng)能定理的內(nèi)涵.通過實(shí)例分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、器材選擇、動(dòng)手操作、教師演示等環(huán)節(jié)，讓每一位同學(xué)都積極參與課堂教學(xué)，每一位同學(xué)都能享受成功的喜悅.

動(dòng)能定理是一條適用范圍很廣的物理定理，但教材在推導(dǎo)這一定理時(shí)，由一個(gè)恒力做功使物體的動(dòng)能變化，得出力在一個(gè)過程中所做的功等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化.然后逐步擴(kuò)大幾個(gè)力做功和變力做功及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況.這個(gè)梯度是很大的,為了幫助學(xué)生真正理解動(dòng)能定理，教師可以設(shè)置一些具體的問題，讓學(xué)生尋找物體動(dòng)能的變化與哪些力做功相對應(yīng).

教學(xué)重點(diǎn)

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

教學(xué)難點(diǎn)

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.

課時(shí)安排

1課時(shí)

三維目標(biāo)

知識(shí)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.

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.

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.

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

視頻導(dǎo)入

利用大屏幕投影展示風(fēng)力發(fā)電與龍卷風(fēng)的視頻片斷，讓學(xué)生觀察、自主提問、分組探討.

教師引導(dǎo)參考問題：1.風(fēng)力發(fā)電是一種重要的節(jié)能方法，風(fēng)力發(fā)電的效率與哪些因素有關(guān)？

2.龍卷風(fēng)給人類帶來了極大的災(zāi)難，龍卷風(fēng)為什么具有那么大的能量呢？

故事導(dǎo)入

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.

問題導(dǎo)入

英國傳統(tǒng)跑車的代表品牌蓮花也是以制造小排量、車體極度輕量化的速度機(jī)器而著稱.一輛蓮花Elise,排量只有1.8 L，由于重量只有675 kg，卻可以創(chuàng)造出百公里加速5.9 s的驚人紀(jì)錄.

使蓮花跑車速度達(dá)到100 km/h需要對它做多少功？如果這一過程是以恒定的額定功率實(shí)現(xiàn)的，那么該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率大約應(yīng)是多少？

推進(jìn)新課

一、動(dòng)能的表達(dá)式

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，每一種力做功對應(yīng)一種能量形式的變化.重力做功對應(yīng)于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應(yīng)于彈簧彈性勢能的變化，前幾節(jié)我們學(xué)習(xí)了重力勢能的基本內(nèi)容.“追尋守恒量”中，已經(jīng)知道物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，大家舉例說明哪些物體具有動(dòng)能.

參案：奔馳的汽車、滾動(dòng)的足球、擺動(dòng)的樹枝、投出的籃球等運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能.

教師引導(dǎo)：重力勢能的影響因素有物體的質(zhì)量和高度，今天我們學(xué)習(xí)的動(dòng)能影響因素有哪些？通過問題啟發(fā)學(xué)生探究動(dòng)能的影響因素.

學(xué)生思考后總結(jié)：汽車運(yùn)動(dòng)得越快，具有的能量越多，應(yīng)該與物體的速度有關(guān);相同的速度，載重貨車具有的能量要比小汽車具有的能量多，應(yīng)該與物體的質(zhì)量有關(guān).即動(dòng)能的影響因素應(yīng)該是物體的質(zhì)量和速度.

問題：如何驗(yàn)證物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度的關(guān)系？

演示實(shí)驗(yàn)：讓滑塊A從光滑的導(dǎo)軌上滑下，與木塊B相碰，推動(dòng)木塊做功.

1.讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到：高度大時(shí)滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多.

2.讓質(zhì)量不同的木塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對木塊做的功多.

師生總結(jié)：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大.即質(zhì)量、速度是動(dòng)能的兩個(gè)影響因素.

問題：動(dòng)能到底跟質(zhì)量和速度有什么定量的關(guān)系呢？動(dòng)能的表達(dá)式是怎樣的？

情景設(shè)置一：大屏幕投影問題

一架飛機(jī)在牽引力的作用下（不計(jì)阻力），在起飛跑道上加速運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，問：

1.飛機(jī)的動(dòng)能如何變化？為什么？

2.飛機(jī)的動(dòng)能變化的原因是什么？

3.牽引力對飛機(jī)所做的功與飛機(jī)動(dòng)能的變化之間有什么關(guān)系？

學(xué)生討論并總結(jié)回答：

1.在起飛過程中，飛機(jī)的動(dòng)能越來越大，因?yàn)轱w機(jī)的速度在不斷增大.

2.由于牽引力對飛機(jī)做功，導(dǎo)致飛機(jī)的動(dòng)能不斷增大.

3.據(jù)功能關(guān)系：牽引力做了多少功，飛機(jī)的動(dòng)能就增大多少.由于牽引力所做的功和動(dòng)能變化之間的等量關(guān)系，我們可以根據(jù)做功的多少，來定量地確定動(dòng)能.

情景設(shè)置二：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.mv2是一個(gè)新的物理量.

2.是物體末狀態(tài)的一個(gè)物理量，是物體初狀態(tài)的一個(gè)物理量,其差值正好等于合力對物體做的功.合力F所做的功等于這個(gè)物理量的變化，所以在物理學(xué)中就用這個(gè)物理量表示物體的動(dòng)能.

總結(jié)：1.物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.

2.動(dòng)能的公式：Ek=mv2.

3.動(dòng)能的標(biāo)矢性：標(biāo)量.

4.動(dòng)能的單位：焦（J）.

教師引導(dǎo)學(xué)生分析動(dòng)能具有瞬時(shí)性，是個(gè)狀態(tài)量：對應(yīng)一個(gè)物體的質(zhì)量和速度就有一個(gè)動(dòng)能的值.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中思考分析，最終總結(jié)歸納出結(jié)論.同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法.

例 質(zhì)量為2 kg的石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，求石塊在第1 s末、第2 s末的動(dòng)能是多少？

解析：先求出第1 s末和第2 s末的速度再求出動(dòng)能值，明確變速運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能是時(shí)刻變化的.

v1=gt1=101 m/s=10 m/s,v2=gt2=102 m/s=20 m/s

Ek1=mv12=100 J,Ek2=mv22=400 J.

答案：100 J 400 J

或者先求出石塊1 s內(nèi)和2 s內(nèi)的位移，再確定重力做功的對應(yīng)值，重力做功的值就是石塊動(dòng)能的增加量，即石塊的動(dòng)能值（因?yàn)槭瘔K的初動(dòng)能為0）,從而進(jìn)一步理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度.

二、動(dòng)能定理

課件展示：通過大屏幕投影展示足球運(yùn)動(dòng)員踢球的場面，讓學(xué)生觀察，運(yùn)動(dòng)員用力將足球踢出，足球獲得了動(dòng)能；足球在草地上由于受到了阻力的作用，速度越來越小，動(dòng)能越來越小.

問題：1.若外力對物體做功，該物體的動(dòng)能總會(huì)增加嗎？

2.如果物體對外做功，該物體的動(dòng)能總會(huì)減少嗎？做功與動(dòng)能的改變之間究竟有什么關(guān)系呢？

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，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:W總=Fs-fs=ma=Ek2-Ek1=ΔEk.

師生總結(jié)：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.學(xué)生根據(jù)課本提供的問題情景，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式獨(dú)立推導(dǎo)出外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系.

思維拓展

將上述問題再推廣一步：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:

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，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=ΔEk.

分組討論：根據(jù)動(dòng)能定理的表達(dá)形式，提出下列問題，加強(qiáng)對動(dòng)能定理表達(dá)式的理解:

1.當(dāng)合力對物體做正功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化？

2.當(dāng)合力對物體做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化？

學(xué)生總結(jié)分析：

1.當(dāng)合力對物體做正功時(shí)，末動(dòng)能大于初動(dòng)能，動(dòng)能增加.

2.當(dāng)合力對物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能小于初動(dòng)能，動(dòng)能減少.

知識(shí)拓展

1.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)閃總=W1+W2+……=F1s+F2s+……=F合s，所以總功也可理解為合外力的功.

2.對動(dòng)能定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)

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.

3.對定理中“變化”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“變化”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).

4.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.

5.對適用條件的理解：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.

例2一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5.0103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑.當(dāng)位移達(dá)到l=5.3102m時(shí)，速度達(dá)到起飛速度v=60 m/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.

解法一：以飛機(jī)為研究對象，它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且受到重力、支持力、牽引力和阻力作用

F合=F-kmg=ma ①

又v2-02=2al,所以a= ②

由①和②得:F-kmg=

F=kmg+=0.02510310 N+5103N=1.8104N.

解法二：以飛機(jī)為研究對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個(gè)力做的功分別為WG=0，W支=0，W牽=Fl，W阻=-kmgl.據(jù)動(dòng)能定理得：Fl-kmgl=mv2,代入數(shù)據(jù)，解得F=1.8104N.

方法比較：解法一是用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解的，而解法二是用動(dòng)能定理求解的，那么同學(xué)們比較一下，這兩種解法有什么區(qū)別呢?

學(xué)生討論比較后得到：解法一采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解，要假定牽引力是恒力，而實(shí)際中牽引力不一定是恒力.解法二采用動(dòng)能定理求解，因?yàn)閯?dòng)能定理適用于變力，用它可以處理牽引力是變力的情況.而且運(yùn)用動(dòng)能定理解題不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，因此用它來處理問題時(shí)比較方便.

課堂訓(xùn)練

質(zhì)量為m的物體靜止在水平桌面上，它與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體在水平力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s1時(shí)撤去力F，問物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？

解析：研究對象：質(zhì)量為m的物體.

研究過程：從靜止開始，先加速，后減速至零.

受力分析、過程草圖如圖所示，其中mg（重力）、F（水平外力）、N（彈力）、f（滑動(dòng)摩擦力），設(shè)加速位移為s1，減速位移為s2

方法一：可將物體運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)階段進(jìn)行求解

物體開始做勻加速運(yùn)動(dòng)位移為s1，水平外力F做正功，f做負(fù)功，mg、N不做功；初始動(dòng)能Ek0=0，末動(dòng)能Ek1=

根據(jù)動(dòng)能定理：Fs1-fs1=-0

又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn),N=mg

則：Fs1-μmgs1=-0

物體在s2段做勻減速運(yùn)動(dòng)，f做負(fù)功，mg、N不做功；初始動(dòng)能Ek1=,末動(dòng)能Ek2=0

根據(jù)動(dòng)能定理：-fs2=0-,又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn),N=mg

則：μmgs2=0-

即Fs1-μmgs1-μmgs2=0-0

s2=.

方法二：從靜止開始加速，然后減速為零,對全過程進(jìn)行求解.

設(shè)加速位移為s1,減速位移為s2；水平外力F在s1段做正功，滑動(dòng)摩擦力f在（s1+s2）段做負(fù)功，mg、N不做功；初始動(dòng)能Ek0=0，末動(dòng)能Ek=0

在豎直方向上:N-mg=0 滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)

根據(jù)動(dòng)能定理：Fs1-μmg（s1+s2）=0-0

得s2=.

方法總結(jié)：在用動(dòng)能定理解題時(shí)，如果物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程，此時(shí)可分段研究，也可整體研究；在整體研究時(shí)，要注意各分力做功所對應(yīng)的位移.

動(dòng)能定理解題的方法和步驟：

(1)確定研究對象；

(2)分析物體的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，做正功還是做負(fù)功，進(jìn)而明確合外力的功;

(3)明確物體在始末狀態(tài)的動(dòng)能;

(4)根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解.

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.

布置作業(yè)

教材“問題與練習(xí)”第3、4、5題.

板書設(shè)計(jì)

7 動(dòng)能和動(dòng)能定理

活動(dòng)與探究

課題：估測自行車受到的阻力

目的：自行車仍是我國主要的代步工具，根據(jù)動(dòng)能定理估測自行車行駛過程中所受阻力，既加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識(shí)的理解，又可以使學(xué)生形成學(xué)以致用的思想.

方法：騎自行車時(shí)，如果停止用力蹬腳蹬，設(shè)此時(shí)自行車的速度為v0，由于受到阻力f作用，自行車前進(jìn)一段距離l后將會(huì)停下來，根據(jù)動(dòng)能定理，有-fl=0

即阻力f=

實(shí)驗(yàn)中需測出人停止用力后自行車前進(jìn)的距離l，自行車和人的總質(zhì)量m，以及初速度v0.

初速度可以通過以下三種方法測得：

1.在停止用力前，盡可能使自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過測量時(shí)間和距離，計(jì)算出平均速度，以它作為停止用力時(shí)的初速度.

2.測出自行車從停止用力到靜止時(shí)前進(jìn)的距離和時(shí)間，再根據(jù)勻減速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，求出初速度.

3.停止用力時(shí)從車上釋放一個(gè)小石塊，測出釋放的高度和石塊在水平方向通過的距離，即可求得初速度.

習(xí)題詳解

1.解答：a.動(dòng)能是原來的4倍.

b.動(dòng)能是原來的2倍.

c.動(dòng)能是原來的8倍.

d.動(dòng)能不變.

2.解答：由動(dòng)能定理W=Ek2-Ek1=m()可知，在題目所述的兩種情況下，()較大的，需要做的功較多.

速度由10 km/h加速到20 km/h的情況下：

()=（202-102）（km/s）2=300（km/s）2

速度由50 km/h加快到60 km/h情況下：

()=（602-502）（km/s）2=1100（km/s）2

可見，后一種情況所做的功比較多.

3.解答：設(shè)平均阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理W=m()，有

fscos180=m()

f=(3002-1002) N=1.6103N

子彈在木板中運(yùn)動(dòng)5 cm時(shí)，所受木板的阻力各處不同，題目所說的平均阻力是對這5 cm說的.

4.解答：人在下滑過程中，重力和阻力做功，設(shè)人受到的阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理W=ΔEk,

WG+Wf=-0

mgh-fs=

解方程得：vt=4m/s≈5.66 m/s.

5.解答：設(shè)人將足球踢出的過程中，人對球做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理可知從人踢球到球上升至最大高度的過程中：WG+W=-0

即-mgh+W=

W=0.5202J+0.51010 J=150 J.

設(shè)計(jì)點(diǎn)評

探究式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的重要方法之一，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、發(fā)展學(xué)生非智力因素的重要途徑.因此，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)從動(dòng)能的概念入手就注重對學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生在探究中提出問題、設(shè)計(jì)方案、解決問題.在操作上，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)注重為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)和諧自由的教學(xué)氛圍.在動(dòng)能的影響因素及動(dòng)能定理表達(dá)式的推導(dǎo)過程中，有師生間的討論、分析，甚至是相互質(zhì)疑.在探究過程中，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生從外力做功和物體的動(dòng)能變化量兩個(gè)方面思考，選擇受力情況較為簡單，而動(dòng)能變化量又較容易得到的具體運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)要考慮誤差的大小.在解題過程中，讓學(xué)生體會(huì)到了運(yùn)用動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)點(diǎn)和方法、步驟.本節(jié)課運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究法，通過質(zhì)量相同的物體高度的不同和高度相同質(zhì)量不同的兩種情況，得出動(dòng)能和質(zhì)量、速度的關(guān)系.

動(dòng)能和動(dòng)能定理教案二

【教學(xué)目標(biāo)】

1、知道動(dòng)能的符號(hào)、單位和表達(dá)式，，會(huì)用動(dòng)能的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能。

2、能從牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)能定理，理解動(dòng)能定理的物理意義和適用范圍。

3、理解做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。會(huì)用動(dòng)能定理處理單個(gè)物體的有關(guān)問題。

4、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。

5、通過動(dòng)能定理的歸納推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。

6．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。

7．體會(huì)從特殊到一般的研究方法

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

重點(diǎn)：動(dòng)能的概念

難點(diǎn)：對動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用

【教法、學(xué)法】

課前自學(xué)、理論探究、交流合作 自主練習(xí)

【教學(xué)過程】

一、印發(fā)預(yù)習(xí)作業(yè)題，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)（在上本節(jié)課前一天布置,當(dāng)天晚修交）

1、 在討論重力勢能時(shí)（見課本P60），先分析重力做功的情況，再由此入手得出了重力勢能的表達(dá)式為EP = 。你能重復(fù)這個(gè)過程嗎？試試看！

2、 質(zhì)量為m的物體自由下落,依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，位移為H，重力做功WG= ，物體下落的過程中，高度變 ， 能減少，減少的 能等于mgh；同時(shí)，物體的速度越來越， 能也越來越大。顯然，減少的 能轉(zhuǎn)化成 能。根據(jù)能量守恒定律，減少的 能等于物體增加的 能。所以，增加的 能等于mgh。

（1）、你能由上述思路推出動(dòng)能的表達(dá)式嗎？試試看！（你可以跳過本題，直接往下做 ）

（2）、若用EKB表示物體在B點(diǎn)的動(dòng)能，用EKA表示物體在A點(diǎn)的動(dòng)能,則有EKB-EKAmgh。

（3）、物體的加速度為 。若物體經(jīng)過A點(diǎn)的速度為VA，經(jīng)過B 點(diǎn)的速度為VB，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可知，A、B兩點(diǎn)的高度差h= , 重力對物體所做的功W= mgh = mVB2- mvA2(請寫出推導(dǎo)過程)。

（4）、根據(jù)（1）（2）（3）結(jié)果可知：EKB-EKA=mVB2- mvA2(請寫出推導(dǎo)過程)。我們已知道，物體動(dòng)能和物體的質(zhì)m、速度v有關(guān)：物體的質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大。由此可知，EKB = ， EKA= ，即物體動(dòng)能的表達(dá)式應(yīng)為EK =。

（5）、重做題（1）。

3 、（1）、質(zhì)量為m的物體，沿光滑水平面做勻變速直線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，物體的速度分別為VA、VB。若物體的加速度為a ，則物體所受的合外力F= ，A、B兩點(diǎn)的距離L= ，合外力F所做的功為W=FL= 。

（2）、你能根據(jù)本題描述的情景，模仿題2再次推出動(dòng)能的表達(dá)式嗎？試試看！

（3）、根據(jù)上述討論，你能否知道：物體沿光滑水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，物體動(dòng)能的變化量和合外力F對物體所做的功有什么關(guān)系？

二、課堂教學(xué)（課前由科代表發(fā)回預(yù)習(xí)學(xué)案）

1、教師根據(jù)預(yù)習(xí)學(xué)案檢查結(jié)果提出問題（用多媒體展示），引導(dǎo)全班討論（重點(diǎn)討論：①、為什么動(dòng)能的表達(dá)式一定是 mV2 ？你如何得出這個(gè)結(jié)論？②、力在一個(gè)過程中對物體所做的功，和物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化量有什么關(guān)系？你如何得出這個(gè)結(jié)論？這個(gè)做功的力和F=ma中的力F有什么關(guān)系）。有困難的小組應(yīng)及時(shí)問老師。老師在這個(gè)過程中巡視指導(dǎo)。

2、學(xué)生自主閱讀課文“7 動(dòng)能和動(dòng)能定理”中的“動(dòng)能的表達(dá)式”，然后完成如下練習(xí)（教師在此過程中巡視指導(dǎo)）：

2.1嘗試推出動(dòng)能的表達(dá)式（鼓勵(lì)會(huì)推導(dǎo)的同學(xué)積極上臺(tái)板演，老師引導(dǎo)討論）。

2.2寫出動(dòng)能的小結(jié)（認(rèn)真閱讀教材p66倒數(shù)第二段、第三段，結(jié)合你推導(dǎo)動(dòng)能表達(dá)式的過程，認(rèn)真思考后四人一組討論：①、動(dòng)能是矢量還是標(biāo)量？②、動(dòng)能的單位是什么？③、你認(rèn)為應(yīng)從哪幾方面來理解動(dòng)能？）