動(dòng)能定理探究教案
動(dòng)能是指物體由于作機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能量，由法國(guó)物理學(xué)家科里奧利提出。它的大小定義為物體質(zhì)量與速度平方乘積的二分之一，即Ek=mv2/2。下面是小編為大家整理的動(dòng)能定理探究教案4篇，希望大家能有所收獲!
動(dòng)能定理探究教案1
一.教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)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(guò)程，會(huì)用動(dòng)能定理分析、解答有關(guān)問(wèn)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(wèn)題的能力。 3.情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(duì)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(guò)例題逐步提高學(xué)生解決該問(wèn)題的能力。
通過(guò)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(duì)功、能關(guān)系有更全面、深刻的認(rèn)識(shí)。
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(guò)程
1.引入新課
初中我們?cè)鴮?duì)動(dòng)能這一概念有簡(jiǎn)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?cè)龠M(jìn)一步對(duì)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(qǐng)學(xué)生舉例回答，然后總結(jié)作如下板書(shū)) 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(duì)外做功，質(zhì)量和速度越大，動(dòng)能就越大，物體對(duì)外做功的能力也越強(qiáng)。所以說(shuō)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(guò)做功來(lái)研究能量。外力對(duì)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(lái)靜止，質(zhì)量為m，此時(shí)動(dòng)能是多少?(因?yàn)槲矬w沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，所以沒(méi)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(guò)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(guò)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(guó)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(duì)應(yīng)于某一確定值，因此動(dòng)能是狀態(tài)量。
下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，加深同學(xué)對(duì)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(wú)關(guān);動(dòng)能與速度的平方成正比，因此速度對(duì)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(lái)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(guò)一段位移s，速度達(dá)到v2，如圖2，則此過(guò)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(jiàn)，外力對(duì)物體做的總功等于物體在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)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(wèn)：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(shū)：
外力對(duì)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(duì)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(duì)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(guò)舉例及分析加深對(duì)它的理解。
a.對(duì)外力對(duì)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+?=F1·s+F2·s+?=F合·s，所以總功也可理解為合外力的功。
b.對(duì)該定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)
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(guò)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(duì)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(guò)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(duì)狀態(tài)與過(guò)程關(guān)系的理解
功是伴隨一個(gè)物理過(guò)程而產(chǎn)生的，是過(guò)程量;而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過(guò)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(duì)本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)——?jiǎng)幽芏ɡ?，適當(dāng)舉例，加深學(xué)生對(duì)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(shuō)法正確的是(
) A.合外力一定對(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)直木板槽中，一木塊以6.0米/秒的初速度開(kāi)始滑動(dòng)?；?.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(duì)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(guò)程如下：
設(shè)木板槽對(duì)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(lái)求解，但過(guò)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(shì)。
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(guò)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(xiě)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(shí)水平，牛頓定律無(wú)能為力的問(wèn)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(guò)程中瞬時(shí)細(xì)節(jié)。
通過(guò)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(duì)象及所研究的物理過(guò)程。
(2)對(duì)研究對(duì)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(hào)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(guò)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(duì)象，那么可能有的同學(xué)分別選擇A、B為研究對(duì)象，而有了則將A、B看成一個(gè)整體來(lái)分析，分別請(qǐng)兩位方法不同的學(xué)生在黑板上寫(xiě)出解題過(guò)程：
解法一：對(duì)A使用動(dòng)能定理 Ts-mgs·sin30°-fs=
1
2mv 2對(duì)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(xiě)為：
mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg 解得：v=1.4米/秒
可見(jiàn)，結(jié)論是一致的，而方法二中受力體的選擇使解題過(guò)程簡(jiǎn)化，因而在使用動(dòng)能定理時(shí)要適當(dāng)選取研究對(duì)象。
3.課堂小結(jié)
1.對(duì)動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。
2.對(duì)動(dòng)能定理的內(nèi)容，應(yīng)用步驟，適用問(wèn)題類(lèi)型做必要總結(jié)。
3.通過(guò)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(duì)兩個(gè)物理量的理解。
動(dòng)能定理探究教案2
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(shí)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(guò)程與方法上，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和恒力功知識(shí)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(guò)例題1的分析，理解恒力作用下利用動(dòng)能定理解決問(wèn)題優(yōu)越于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，在課程資源的開(kāi)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(guò)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(shí)功。
在態(tài)度情感與價(jià)值觀上，在嘗試解決程序性問(wèn)題的過(guò)程中，體驗(yàn)物理學(xué)科既是基于實(shí)驗(yàn)探究的一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，同時(shí)也是嚴(yán)密數(shù)學(xué)語(yǔ)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(shí)自然，揭示客觀世界存在的物理規(guī)律。
1.教學(xué)地位
通過(guò)初中的學(xué)習(xí)，對(duì)功和動(dòng)能概念已經(jīng)有了相關(guān)的認(rèn)識(shí)，通過(guò)第六節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)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^(guò)“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(shí)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(guò)程下 的表述形式;
(二)、過(guò)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(wèn)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(guò)程量”這一物理思想;感受數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)物理過(guò)程描述的簡(jiǎn)潔美;
3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定：
重點(diǎn)：對(duì)動(dòng)能公式和動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用。
難點(diǎn)：通過(guò)對(duì)動(dòng)能定理的理解，加深對(duì)功、能關(guān)系的認(rèn)識(shí)。
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(guò)問(wèn)題探究的方式，強(qiáng)化學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中基于問(wèn)題探究的過(guò)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(wèn)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(wèn)題驅(qū)動(dòng)下學(xué)生對(duì)教材的理解與相關(guān)內(nèi)容的把握”、“問(wèn)題解決中對(duì)物理規(guī)律的深化理解”、“引申性提高中對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)以及對(duì)物理場(chǎng)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)法采取：任務(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(guò)程、展示嘗試練習(xí)題和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)問(wèn)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(píng)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(wèn)題：
【提出問(wèn)題、導(dǎo)入新課】通過(guò)橡皮筋對(duì)小車(chē)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(wèn)題。板書(shū)1
【任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材】給出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，并帶著這些問(wèn)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(wèn)題學(xué)生自學(xué)掌握。
在這一過(guò)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(wèn)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(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)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(chē)以速度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)內(nèi)的人以相對(duì)于車(chē) 向車(chē)前進(jìn)的方向走動(dòng)，分別以車(chē)和地面為參照物，描述的 是否相同?說(shuō)明了什么?通過(guò)以上問(wèn)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(lái)，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(xiě)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(shí)內(nèi)容的挖掘與適當(dāng)?shù)耐卣埂r(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(xiāo)，則： ;
像例題1所給出的物理場(chǎng)景下，運(yùn)用動(dòng)能定理求解合力功，通過(guò)受力分析圖又可以進(jìn)一步求解某一分力。同學(xué)們對(duì)教材68頁(yè)“動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度和時(shí)間，因此用它處理問(wèn)題常常比較方便”。
如果發(fā)生在多方物理過(guò)程中，不同過(guò)程作用力個(gè)數(shù)不相同，則：
⑵對(duì)標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)：
⑶對(duì)“增加”一詞的理解;
⑷對(duì)狀態(tài)變化量與過(guò)程量的理解：
⑸對(duì) 的理解;
⑹適用范圍的理解;
動(dòng)能定理探究教案3
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)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(guò)程下的表述;
二、過(guò)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(wèn)題的異同點(diǎn)，體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問(wèn)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(yǔ)言推理的簡(jiǎn)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(guò)程】
一、提出問(wèn)題、導(dǎo)入新課
通過(guò)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(chē)以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)內(nèi)的人以相對(duì)于車(chē)向車(chē)前進(jìn)的方向走動(dòng)，分別以車(chē)和地面為參照物，描述的是否相同?說(shuō)明了什么?
通過(guò)以上問(wèn)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(lái)，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(wú)負(fù)值;
⑶相對(duì)性：相對(duì)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(duì)外力對(duì)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(xiāo)，則：;如果發(fā)生在多方物理過(guò)程中，不同過(guò)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(kāi)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(duì)該定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)：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(guò)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(duì)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(guò)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(duì)狀態(tài)與過(guò)程關(guān)系的理解：功是伴隨一個(gè)物理過(guò)程而產(chǎn)生的，是過(guò)程量;而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過(guò)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(shuō)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(duì)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(wú)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(guò)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(guò)程中，如果在點(diǎn)放一擋板，且與物體碰撞無(wú)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(guò)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(duì)象及所研究的物理過(guò)程。
(2)對(duì)研究對(duì)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(hào)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(wèn)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(guò)一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)?，方向水平向右。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(kāi)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(lái)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)能定理探究教案4
教學(xué)目標(biāo)：
(一)知識(shí)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(guó)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(wèn)題。
2、掌握動(dòng)能定理：
(1)、掌握外力對(duì)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(wèn)題的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(三)德育目標(biāo)：
1、通過(guò)推力過(guò)程，培養(yǎng)對(duì)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(duì)動(dòng)能定理的理解，通過(guò)對(duì)導(dǎo)出式進(jìn)行分析，利用功能關(guān)系進(jìn)行引導(dǎo)來(lái)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(wèn)題。 教學(xué)設(shè)計(jì)及學(xué)法：
利用學(xué)生已有的知識(shí)對(duì)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(shí)。 教學(xué)工具：
投影儀與幻燈片若干。 教學(xué)過(guò)程： (一)引入新課
初中我們?cè)鴮?duì)動(dòng)能這一概念有簡(jiǎn)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?cè)龠M(jìn)一步對(duì)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(guò)程設(shè)計(jì) 課堂導(dǎo)入：
簡(jiǎn)要回顧動(dòng)能的有關(guān)知識(shí)：
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(lái)v1的變?yōu)関2，則力F對(duì)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(lái)的v1變?yōu)関2，則
2v2?v12力F對(duì)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(duì)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(duì)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(shuō)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(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)象,明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程; 并建立好模型。
⑵、分析物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程中從靜止開(kāi)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(guò)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(huà)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的高處自由下落，鋼球落入沙中，陷入h后靜止，則沙坑對(duì)鋼球的平均阻力F阻大小是多少?
五、課堂小結(jié)： ? ? ?
1、對(duì)動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。
2、對(duì)動(dòng)能定理的內(nèi)容，應(yīng)用步驟，適用問(wèn)題類(lèi)型做必要總結(jié)。
3、通過(guò)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(duì)兩個(gè)物理量的理解。
六、作業(yè)布置：
課本61頁(yè)練習(xí)2-2：
2、3題
七、課后反思：
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