《动能和动能定理》教学设计模板Word文件下载.docx
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但对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚，这就是本节重点解决的问题。
教学重点
1、利用实验法探究动能定理；
2、动能定理及其应用。
教学难点
教学方法
启发式、实验探究、推理归纳法、类比讨论等
教学工具
铁架台（附铁夹）、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、重物（带夹子）、刻度尺、多媒体
教学过程
导入新课
（一）演示实验：
（可利用媒体资料中的动画）
①介绍实验装置：
让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功.
②演示并观察现象
a.让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：
高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多.
b.让质量不同的滑块从同一高度滑下，可以看到：
质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多.
③从功能关系定性分析得到：
一个物体能够对外做功，它就具有能量。
功是能量转化的量度。
做了多少功就有多少能量发生转化。
④由于物体运动而具有的能。
物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢?
那么，如何设计一个简便易行的实验，探究功与速度的数量关系呢？
（二）实验探究
根据前面所学的知识，我们知道最容易计算和测量的功是mgh，利用打点计时器可以测量v。
因此，在教学中模拟验证机械能守恒定律的实验，为学生创设科学探究的情境，采取回顾旧知识——提出新问题——科学猜想——数学类比推理——分析归纳——实验验证——总结规律——解决实际问题的探究策略,引导学生设计实验方案，归纳实验目的、方法、步骤等展开探究活动。
处理数据时通过计算机系统进行，以简化过程节省时间。
具体操作如下：
一、回顾旧知识——提出新问题
1．如何计算和测量重力做功？
如何测量物体的速度？
2．重力对物体做功，物体的运动速度如何变化呢？
二、创设情境——设计实验——制定计划
1．为避免漫无边际的乱猜，引导学生联想自由落体运动的特点，讨论重力做功和速度变化的关系。
根据mgh和测量v的方法制定、设计实验方案。
2．展示学生的设计成果，选择最佳方案分析、补充，归纳出实验目的、原理、器材，装置图：
三、讨论、分析注意事项：
1.装置要竖直，尽量减小纸带与限位孔间的摩擦，纸带无初速释放，重物的质量和密度应较大,
以减小阻力，确保自由落体运动。
2.纸带30-40cm长，选用点迹清晰，呈一条直线，第1、2两点间距接近2mm的纸带进行研究。
3.平均速度法计算v:
vn=
（hn+1-h
n-1）/2T。
四、实验验证——分组操作：
如图安装、打点、换纸带、换物体、重复，挑选纸带记下第一个点的位置O，依次选取几个较方便的点，量出各点到O的距离，计算出各点的v
，进行研究。
五、数据处理——科学猜想（以一条纸带为例）
M（kg）
0.28
g
9.80
H（cm）
2.00
3.86
5.36
7.96
10.30
13.45
16.50
20.45
24.20
29.12
33.90
W（J）
0.11
0.15
0.22
0.37
0.45
0.56
0.66
0.80
0.93
V
（m/s2）
0.84
1.03
1.24
1.37
1.55
1.75
1.93
2.17
2.43
V1/2
0.92
1.01
1.11
1.17
1.32
1.39
1.47
1.56
V1/3
0.94
1.07
1.16
1.21
1.29
1.34
v2
0.71
1.05
1.53
1.88
2.40
3.06
3.71
4.70
5.88
V3
0.59
1.08
2.59
3.72
7.13
10.18
14.26
W/V
0.13
0.14
0.18
0.21
0.24
0.26
0.29
0.31
0.33
W/V2
W/V3
0.12
0.10
0.08
0.07
0.06
六、分析归纳——类比论证：
1．将所测质量和下落高度输入电子表格，自动生成数据，通过比较：
W/v2是个定值（表中的0.15、是平均值），从数据看，几乎是质量的一半。
2．可以引导学生从单位分析：
1N.m/m2.s2=1N/m.
s2=1kg，是质量单位，猜测关系：
W/v2=
m——W=
mv2。
3．总结归纳：
功是能量变化的量度，做功总是伴随着能量的变化，因此
mv2是一种能量，v是速度，
mv2应当是动能，这也解决了学生长期以来的疑惑——动能的表达式为什么是
w=
mv22-
mv12
——重力做功与速度的关系。
4．根据实验数据引导学生作W-v2
图象，计算图象的斜率，写出表达式：
k=
得到：
5．理论推导自由落体运动中重力做功与速度的关系:
W=mgh
h=
mv12
七、
总结规律——得出结论：
1．实验中忽略了阻力，实际上w=（mg－f）h，是总功。
W总=
2．
3．拓宽:
平面上受水平力做功的情况：
W总=（F-f）s
F-f=ma
；
s=
W总=（F-f）s=mas=ma
进一步推广归纳，得到合外力做的总功等于物体动能的变化量。
mv12，是做功和速度的数量关系，即动能定理。
八、实验验证——拓宽延伸
【媒体展示】实验步骤和注意事项：
1．用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数据记录下来。
（砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的1/10。
）
2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。
3．平衡摩擦力：
在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。
4．在小车上加放砝码，小桶里放入适量的沙，把砝码和沙的质量记录下来。
把细线系在小本上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。
5、保持小车的质量不变，改变沙的质量（要用天平称量），按步骤4分组实验。
6、根据实验数据引导学生作W-v2
即：
合外力做的总功等于物体动能的变化量。
反馈练习
【媒体展示——应用举例】
1、在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定
（
D
A、水平拉力相等
B、两物块质量相等
C、两物块速度变化相等
D、水平拉力对两物块做功相等
教师引导学生要深刻理解动能定理，分析各个物理量加以解决【媒体展示——例题】
例1、质量10kg,初速度20m/s
的物体冲上动摩擦系数μ=
与水平面成30°
角的斜面,运动速度变为10m/s时位移是多少？
解：
画图，进行受力分析,研究受力情况，分析各力
做功情形，确定始、末态的动能，（合外力做负功），
F合
=
mgsinθ+μmgcosθ,
-F合s=
mvt2－
mv02，
s=15m
也可以引导部分学生利用牛顿运动定律解决，并加以比较优劣。
【媒体展示——应用总结】
引导学生总结一下动能定理的应用步骤：
（1）明确研究对象及所研究的物理过程。
（2）分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。
求出这些力的功的代数和。
（3）确定始、末态的动能。
（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程
W总=Ek2—Ek1
（4）根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。
课堂总结：
学生叙述
【媒体展示】
1、
Ek=
mv2
2、W总=
3、动能定理的应用步骤：
（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程
布置作业
1.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是（
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=4W1
2.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为（
A.0
B.8J
C.16J
D.32J
3.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态，在相同的水平力F作用下移动相同的位移，则（
A.力F对A做功较多，A的动能较大
B.力F对B做功较多，B的动能较大
C.力F对A和B做功相同，A和B的动能相同
D.力F对A和B做功相同，但A的动能较大
4.一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1kg,μ=0.1，现用水平外力F=2N拉其运动5m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？
（g取10m/s2）
5.从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？
教学后记
这样的探究实验可测量性强，易于操作，便于处理数据，误差较小，既满足了学生的探索情趣——获得新知识，又复习巩固了旧知识，也为验证机械能守恒定律的实验奠定了基础；
同时这样开展教学也培养了学生科学、严谨的创新、探索精神，还激发了学生的学习兴趣，体验了探索的艰辛与快乐，启迪了学生的思维，达到了综合运用物理知识和数学工具解决物理问题的目的,可谓一石多鸟。
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