动能和动能定理教学设计.docx
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动能和动能定理教学设计
三届物理教学
A
教学设
、
计
乐山师范学院物理与电子工程学院制作：
王川
制作时间：
20XX年07月20日
动能动能定理
乐山师范学院20XX级物理学专业王川
、教学内容分析
本节内容选自《普通高中课程标准实验教科书（必修）物理第二册》第七章第七节。
本节课是《动能动能定理》教学的第一课时，教学对象为高一学生。
从教材编排上看，它位于功和能之后，机械能守恒定律之前。
不仅是对运动学、牛顿运动定律以及功能关系等知识的巩固运用，同时也为后面学习机械能守恒打下了坚实的基础。
从教材内容上看，在本章第一节提出动能的概念，接着讲述功和能：
通过实验探究功和速度之间的关系。
此处我添加演示实验是为帮助学生重建对动能的感性认识而设计的，体现了从感性到理性，从定性到定量的逐渐深化的教学程序。
然后以恒力作用下物体做匀加速直线运动过程推导出动能表达式，最后学习动能定理的内容、物理意义及其运用。
并且它将运动、力、功以及能量结合在一起，要求学生从一个新的角度思考物理力学问题，即从功和能相互关系的角度定量分析解决力学问题。
二、学生学情分析
学生经历了匀变速直线运动的实验探究过程，学习了自由落体运动、牛顿运动定律等相关知识，已经掌握了一些科学研究方法。
而通过前两节功以及功和能的学习，又为学生学习动能定理打下了理论基础。
虽然初中学生已经接触了有关动能的初步知识，对动能具有一定的感性认识，但缺乏理性分析和思考。
这与学生缺乏必要的物理思想和方法密切相关。
对于高一学生而言，他们对探究新知识有较强的探究欲望。
高一学生正处于从初中物理学习到高中物理学习的过渡时期，需要学生完成从感性认识到理性认识的过渡，从形象思维到抽象思维的过渡，从单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维的过渡。
因此如何帮助学生建立对动能的理性认识以及帮助学生从本质上理解动能定理的作用和地位是本课教学的关键。
三、设计思想
有效的物理教学活动必须建立在学生已有的认知发展水平和知识基础之上。
对于高一学生而言，他们的综合分析能力、归纳演绎能力以及逻辑推理能力还没有很好的形成。
针对这种情况，本节课注重理论联系实际生活，创设物理情景，采用直观演绎法、设疑诱导法和探究发现法来组织学生展开探究性的教学活动。
大胆将动能表达式的推导交给学生，让学生自主探究不同情景下合外力所做的功，通过相互交流各自得出的结论，并分析结论，探究动能表达式。
在此基础上一进步总结归纳动能定理。
学生亲历知识的发生与发展过程，在自主探究中学习新知，获得新知。
这对其终生学习和终生发展都具有积极意义。
同时本节课利用学生个体差异性，运用评价手段引导学生对比、分析：
运用动力学及牛顿运动定律解题法、分过程运用动能定理解题法以及全过程运用动能定理解题法，这三种解题方法的利与弊，帮助学生直观的感受动能定理的优越性，正确认识动能定理的作用和地位。
较好地将新课程理念结合于教学实际中。
主要教学流程如下图所示：
■创设情境
:
复习引入
■■■
深入理解动能
学以致用:
巩固新知
a・■
定性分析影响动能大小的因素
设置例题
创设情境探究动能表达式
」丁表达式
汽车启动
分析汽动能如何变化以及发生变化的原因
学生自主推导功和物体
的质量和速度之间关系
I
动能表达式及物理意义
增设三种情境，总结动能定理
解题并分析不同解题方法的利与弊
Y.
总结归纳运用动能定理解题
的一般步骤及优越性
■■■■■■■斗
小结升华:
回归生活■
小结升华，课外拓展
结束
四、教学目标知识与技能：
1.使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的表达式。
2.对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。
3.应用动能定理解决实际问题。
过程与方法：
1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。
2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。
情感态度与价值观：
通过动能定理的演绎推导.感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。
五、教学重点和难点重点：
动能表达式的推导，动能及动能定理的理解和运用。
难点：
动能定理的理解和应用。
六、教学准备
七、教学过程设计
【老师】通过上节课的学习我们
已经知道了用兀沪。
但具体的
数学表达式是什么呢?
【提问】它们有什么共同点?
【老师】无论是龙卷风还是海啸
物体具有能
【回答】都在动，都具有
创设情景
复习引入
（约3—5分钟）
都给我们展示了其蕴含的巨大
能量和威力我们把这种由于物
体运动而具有的能量在科学上
我们称之为动能。
当然物体的动
能也不只是给我们带来灾难,
破坏力。
【归纳、总结】这些实例
都说明了：
物体在运动的
过程中具有一定的能量。
【板书】物体由于运动而
量，进而复习
动能概念，在
激发学生的
学习兴趣和
活跃课堂气
也给我们带来了不少实惠。
氛的基础上,
既然动能充斥在我们生活中我
们就因该来了解，学习和掌握
它。
那么我们回忆初中所学知
识。
物体动能由什么因素决定
呢？
具有的能量称之为动能。
【思考、回忆】影响物体
动能大小的因素。
质量和速度
引导学生从
生活走向物
理体现物理
来源于生活
的理念。
【演示实验】多媒体展示实验过
程：
小车1从斜面滑下，与小车
2相碰，并推动小车
2做功。
V
【观察实验演示过程】
演示实验
实验步骤:
<1>高度相同改变小车
1的质量
是为了帮助
<2>质量相同改变小车
1的高度
学生重建对
【回答】控制变量法。
动能的感性
认识而设计
【提问】
创设情景
复习引入
问题1:
实验中我们采取了什么
的，体现了从
方法？
问题2:
你看到了什么现象？
这
些现象说明了什么问题?
【通过观察的实验现象,
分析得出结论】当高度相
同改变小车1的质量时，
可以看到：
小车1质量增
大时把小车2推得远，对
F车2做功多。
既小车
感性到理性,
从定性到定
量的逐渐深
化的教学程
序。
激发学生
学习物理的
在最低点时动能大。
兴趣。
同时培
【通过实验分析得出结
养学生观察
论】当质量相同改变小球
现象，分析现
1滑下的高度时，可以看
到高度增大时把小车
推得远，对小车2做功
多。
小车在最低点时动能
大。
【总结、归纳】实验表明,
质量越大，速度越大，物
体的动能也就越大。
象的能力。
动能
初探
【播放视频】
汽车启动的过程。
【提问】
问题1:
汽车的动能是如何变化
的？
问题2：
汽车动能变化的原因是
什么?
问题3：
根据功能关系，力所做
的功与动能变化之间有什么关
系？
合作学习
【总结】由于合外力所做的功与
建构新知
动能变化之间具有等量关系，我
（约25—28
们可以根据做功的多少，来定量
分钟）
地确定动能。
动能应该怎样表达
呢？
【投影】请同学们推导下列物理
情景中合外力所做的功与物体
的速度和质量之间的关系:
【观看视频，思考问题】
【回答】汽车起跑时速度
越来越大，因此汽车的动
能也在不断增大。
【回答】牵引力对汽车做
正功，导致汽车的动能不
断增大。
【回答】合外力所做的功
等于物体动能的变化。
【聆听、理解】
环节是为下
一环节探究
动能表达式
提供理论支
撑，即引导学
生从做功与
动能变化的
等量关系出
发，探究动能
表达式以及
动能定理。
学生自
探究
主探究动能
结论一：
物体只受一个动
动能
表达式体现
表达
创设情境：
情境1:
质量为m的
物体，以初速度W水平向右运
动，在恒力F的作用下，发生
段位移S,速度增加到V2。
力时，外力对物体所做的
1
功等于一mv2这个物理
2
量的变化。
了学生学习
的主动性，突
出了教学重
点。
合作学习
建构新知
合作学习
建构新知
巡视课堂并点拨学生推导过程中
出现的问题。
【提问】通过这个结论，你们能
找出动能的表达式吗?
此环节由学生自己总结，教师做
适当引导。
【归纳】从同学们的结论中可以
看出，合力F所做的功等于
探究
动能
表达
深入
理解
动能
培养学
生用数学的
方法解决物
理问题的能
力。
【观察结论、分析结论,
先独立思考问题，再相
12
-mv这个物理量的变化。
可见
2
12
“一mv”很可能是一个具有特
2
定意义的物理量，因为它在过程
终了与过程开始时的差，正好等
与力对物体做的功。
物体的动能
与质量和速度有关，而这个物理
量中也只涉及到了质量和速度。
12
所以“一mv2”就是我们寻找的
2
动能表达式。
由功能关系：
做功
是能量转化的量度，也印证了我
们的想法。
【板书】
1.物体的动能等于物体质量与
速度的平方的乘积的一半。
2.表达式：
Ek=1mv2
2
【提问】
问题
问题
问题
量？
1:
动能的单位?
2：
动能是矢量还是标量?
3:
动能是过程量还是状态
【板书】1.单位：
焦耳（J）
2.动能是标量，状态量
互讨论交流】
培养学生分
析数据、处理
数据的能力、
根据数据总
结归纳结论
的能力以及
语言表达能
力。
【推导】
2
1kg（m/s）
1kgm/s2
1Nm1J
交给学生，帮
【回答】动能是标量。
因为能量是标量，而动
能是能量的一种，所以
动能是标量。
【回答】是状态量因为
速度是状态量，质量是
物体的固有属性。
助学生在独
立分析解决
问题的过程
中掌握知识
点，形成知识
体系。
体现学
生学习的主
动性。
探究
动能
定理
【增设情境】请同学们推导下列
物理情景中合外力所做的功与物
体的动能之间的关系。
情景二：
质量为m的物体自由落
下，当下落距离为h时，速度为
v2。
情景三：
一辆质量为m的物体,
以初速度为v1水平向右运动，地
面滑行一段位移s后停下，受到
地面对其产生的摩擦力为f。
情景四：
一质量为m初速度为v1
的物体水平向右运动，在与运动
方向相同的恒力F的作用下，沿
粗糙水平面运动了一段位移s,
速度变为V2，其过程中受到的摩
擦力为f。
将学生的结论用表格展出
【点拨】通过刚才推导出的结论,
同学们能否找出做功与物体动能
变化的关系吗?
当学生回答的不够准确时，给予
学生适当点拨。
【总结】同学们得出的这个结论
就是我们今天学要学习的第二个
内容动能定理：
合力所做的
功等于物体动能的改变。
【板书】动能定理
1.内容：
合外力所做的功等于物
体动能的改变。
2.表达式：
Wa=E<2-Eki=△Ek
【进行分组推导其中一
个情景中合外力所做的
功】
【每一小组派代表表述
自己的结论】
结论二：
物体只受重力
作用，重力对物体所做
12
的功等于—mv这个物
2
理量的变化。
结论三：
物体只受一个
阻力时，外力对物体所
1
做的功等于丄mv2这个
2
物理量的变化。
结论四：
物体既受动力
又受阻力作用时，外力
对物体所做的总功等于
12
-mv这个物理量的变
2
化。
【相互交流、讨论，说
出自己的观点】
不论外力是几个,
也不论外力是动力还是
阻力，外力是重力、摩
擦力还是其他性质的
力，合外力对物体所做
的功总是等于物体动能
的变化。
学生在团
队合作中感
受探究的乐
趣，培养合作
精神以及团
队精神。
由于
学生亲历了
前面的探究
过程，经老师
适当点拨后
学生能很容
易的总结出
动能定理。
深入
理解
动能
定理
【提问】
通过设置问
合作学习
建构新知
运用
提咼
问题1:
合外力分别做正功、负
功时，动能如何变化?
问题2:
“力”一定是恒力吗？
从
初态到末态物体一定做直线运动
吗？
【说明】动能定理不仅适用于恒
力做功，物体做直线运动，而且
同样适用于变力做功，物体做曲
线运动。
【投影例题】一个质量为m的物
体，从斜面上高h处由静止滑下,
并紧接着在水平面上滑行一段距
离后停止。
量得停止处到开始运
动处的水平距离为S,如图所示,
不考虑物体滑至斜面底端的碰撞
作用，并设斜面与水平面对物体
巡视课堂，寻找解题方法具
有代表性的同学在黑板上展示其
解题过程。
【思考、回答】合外力
做正功，W合>0,△&>0,
动能增加;
合外力做负功，W合
<0,AEk<0,动能减少。
【思考、回答】动能定
理是在恒力做功，物体
做直线运动的情况下推
导出来的，所以这里的
力是恒力，物体也应该
要做直线运动。
可能的解题方法:
解法一：
用牛顿定律和
运动学公式求解。
解法二：
分过程运运用
动能定理求解。
解法三：
全过程用动能
定理求解。
题组，层层递
进，帮助学生
逐渐深入理
解动能定理。
学生由
于思维定势
容易得出错
误结论，而对
动能定理适
用于变力做
功物体做曲
线运动的原
因，这里将暂
不做解释说
明，将它放在
第二课时作
详细讲解。
由于学
生的个体差
异性，会产生
不同的解题
方法。
通过对
比分析，让学
生充分感知
使用动能定
理的优越性,
进而帮助学
生从本质上
理解动能定
理，从而化解
了教学难点。
引导学生分析比较三种方
学生相互交流自己
合作学习
建构新知
小结升华
课外拓展
运用
提高
（约3—5分钟）
法的利与弊。
【总结】
1.
2.
运用动能定理解题的一般步
骤。
运用动能定理解题的优越
性。
【讲述】带领全班同学一起回顾
本节课的教学内容。
【课后练习题】探究1:
将一个
物体向上抛出，如果忽略空气阻
力，物体向上抛到最高点时间与
从最高点落回手上经历的时间相
等，通过实验测得手急速竖直向
对三种解法的看法。
【回忆、理解、形成知
识体系】
【愉快接受任务】
帮助学生梳
理知识点，形
成知识体系,
完成知识的
意义建构。
从物理回归
生活，激发学
上抛出小石块，手对石块所作的
功。
生用所学知
识解决实际
问题的兴趣。
附表1:
情景
结论
1
22
W1mghmgmv2mv,mv2
2g222
2
22..
MLV2V11212
W2Fsmamv2mv1
2a22
3
22
…rV2V1121212
W3fsmamv2mv1mv
2a222
4
22彳彳
*L上v2v1，L八1212
W4Fsfsma（Ff）s—mv2—mv1
2a22
八、板书设计
三、运用
第四节动能动能定理
二、动能定理
九、几点说明
本课教学从动能概念到动能表达式再到动能定理，展现了一个完整的探究过程。
意在帮助学生在探究中学习新知、获得新知。
处处体现以学生为主的教学理念，虽然用的是旧教材，却融入了新课程的理念。
升级会员 