动能和动能定理
一、教学目标
1.知识和技能：
⑴理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算；
⑵理解动能定理及其推导过程；
⑶知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。
2.过程和方法：
⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。
⑵培养学生演绎推理的能力。
⑶培养学生的创造能力和创造性思维。
3.情感、态度和价值观：
⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
⑵激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣，会选择用最优的方法处理问题。
二、设计思路
动能定理是力学中一条重要规律，它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系，动能定理贯穿在本章以后的内容中，是本章的教学重点。学习掌握它，对解决力学问题，尤其是变力做功，时间未知情况下的问题有很大的方便。
本课--的过程为：
学生通过回忆初中所学的内容和实验引起思考
学生讨论，设计情景，进行理论探讨和论证，找出动能的表达式。
通过对前面探讨过程的深入思考，得出动能定理
通过具体实例，深化对动能和动能定理的理解，突出动能定理的优越性
由于本节内容较多又很重要，建议安排一节习题课，以达到良好的效果。
三、教学重点、难点
1.重点：⑴动能概念的理解；⑵动能定理及其应用。
2.难点：对动能定理的理解。
四、教学资源
斜面、质量不同的滑块、木块等
五、--
教师活动
学生活动
点 评
一、引入新课 【板书】一、动能 提问：在初中我们学过动能的初步知识，那么什么是物体的动能？ 【板书】1、定义：物体由于运动而具有的能量叫动能。 提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？你有什么方法可以证明？ 引导学生重复初中所做得滑块撞击木块的实验。 归纳：物体能够对外做功的本领越大，物体的能量就越大，实验中滑块的质量和速度越大，对外做功的本领越大，说明动能和物体的质量和速度有关。 提问：那么，到底如何定量的来表示动能呢？过渡：上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系，两者之间有什么关系？提问：那么比例系数为多少呢？如何去确定呢？ 设计情景：如图所示，某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力f的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系？ 选择学生的答案，投影学生的解答过程，归纳，总结。 根据牛顿第二定律： ……① 根据运动学公式： …② 外力f做功： …………③ 由①②③得： 思考：外力做功引起了什么量的变化？ 归纳：外力f所做的功等于“ ”这个物理量的变化，所以在物理学中就用“ ”这个量表示物体的动能。 二、新课教学 【板书】2、公式： 提问：动能的大小由什么决定？它是标量还是矢量？ 【板书】3、说明： ①动能是标量，且总为正值，由物体的速率和质量决定，与运动方向无关； 提问：动能的单位？ 【板书】②动能的单位：焦（j） 1j=1n·m=1kg·m2/s2 提问：二战时一位飞行员用手抓住了一颗飞行的子弹，这说明了什么？ 【板书】③动能具有相对性。 讲解：有了动能的公式，前面的方程就可以写成： 提问：⑴上式的物理意义是什么？ ⑵如果物体受到几个力共同作功，上式是否还成立呢？ 讲解：上式具有普遍意义，是力学中的一条重要规律。 【板书】二、动能定理 1、表述：合外力对物体做的功，等于物体动能的变化。 2、公式： 提问：刚才的推导是在物体受恒力作用，并且做直线运动的情况下得出的。如果物体受到变力作用或物体做曲线运动时，定理是否正确呢？ 【板书】3、动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况。 引导学生看课本例题1。 确定研究对象：飞机 分析研究过程：飞机滑跑过程 分析受力：重力、支持力、牵引力和阻力 分析做功情况：牵引力和阻力做功 分析动能变化：初动能 末动能 根据动能定理列出方程，求解。 思考：如果用牛顿运动定律和运动学公式是否可以求解？ 引导比较两种解法。 引导学生看课本例题2。提问：通过两个例题，你是否可以归纳出应用动能定理解题的步骤？ 【板书】三、应用动能定理解题的步骤 1、 确定研究对象 2、 确定研究过程 3、 分析物体的受力和各力的做功情况 4、 确定初末状态的动能 5、 应用动能定理列方程求解 6、 检验 三、学生练习： 1、物体的速度增大为原来的n倍，动能增大为多少倍？动能增加了多少倍？速度变为原来的 ，动能变为多少？动能变化了多少？质量增加为原来的n倍，动能增大为多少倍？动能增加了多少倍？ （强化动能和速度及质量的关系，辨析动能和动能变化的区别。） 2、子弹以水平速度v射入固定木板深s处，假设子弹在木板中受的阻力是恒定的，那么子弹以 水平射入木板中，射入的深度是多少？子弹以 的初动能射入木板中，射入的深度又是多少？ （强化应用动能定理解题的基本思路和方法） 四、作业： 《问题与练习》第2、3、4、5题 学生回答：物体由于运动而具有的能量叫动能。 学生回答：物体的质量和速度越大，它的动能就越大。 学生上台演示滑块从斜面上滑下：同一滑块，高度越高，滑块把木块推得越远；同一高度，质量越大，滑块把木块推得越远。 学生回答：力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比。学生讨论：找出做功和速度平方变化的定量关系。 学生讨论，求解。 学生讨论找出“ ”这个特定意义的物理量。 学生回答：动能的大小由物体的质量和速率决定。学生讨论：动能是标量。 学生回答：动能的单位和功的单位相同。学生讨论：子弹相对飞行员的速度很小，相对动能也就很小。学生回答：做功等于物体动能的变化。学生讨论：可以成立，此时的w应为合外力对物体做的总功。 学生讨论：采用微元法，将物体的运动分解成许多小段，在每一小段上物体受到恒力且做匀速运动，可以得到同样的结论。 学生看书，归纳解题过程。 学生练习用牛顿运动定律和运动学公式求解学生回答：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，应用比较方便。 学生讨论归纳。 练一练，做一做，想一想 开门见山，直接点题。 在初中所学内容的基础上深入探究，激发学生的学习兴趣。 学生直接参与探究过程，增加感性认识。 深化对前一节课所学内容的理解，激发学生的探究兴趣。 让学生感受理论探究的过程，在学生求解的过程中要适度巡视，加以指导。 应用学生的解答过程，肯定学生的探究过程。让学生体会探究的乐趣和喜悦。 在探究的基础上进一步激发学生的科学思维能力。 通过问题和实际事例，增加学生对知识的感性认识和横向联系，突破教学难点。 紧紧扣住探究过程，再次提出问题，激发学生的研究兴趣和学习热情，发挥学生的主观能动性。 通过学生的思考，和以前所学的思维方法有机结合，突破难点。 学习用理论指导实践的方法，培养细致严谨的科学态度。 通过比较，激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣。通过比较，突出动能定理的优点，增强学生对知识的内化。 强化解题步骤，培养学生科学细致的解题思路和规范。 学生根据所学的知识，当堂巩固，培养应用规律解决问题的能力，加强对知识和规律的理解。同时拓展学生的认知空间。 加深对课堂知识的巩固和理解。