动能和动能定理教学案例

1动能和动能定理教学案例整体设计：动能定理是本章教学重点，也是整个力学的重点，《课程标准》要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理，用动能定理解释生活和生产中的现象”.因此，在实际教学中要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现.在实际学习中学生对动能概念的理解较为容易，能够掌握外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系，能够理论推导它们之间的定量关系，但真正从深层次理解存在困难.在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化.本节就来寻找动能的表达式.因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式.让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵.，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦.动能定理是一条适用范围很广的物理定理，但教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化.然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况.这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理，教师可以设置一些具体的问题，让学生寻找物体动能的变化与哪些力做功相对应.教学重点：2理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算.教学难点：1.知道动能定理的适用范围.2.会推导动能定理的表达式.课时安排：1课时三维目标：知识与技能1.理解动能的概念.2.熟练计算物体的动能.3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤.过程与方法1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法.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1.通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣.2.通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美3.体会从特殊到一般的学习方法知识的准备：1.动能的概念：物体由于运动而具有的能量2.合力功的求法;3.运用运动学和牛顿第二定律的解题步骤3教学过程：一、新课导入：通过上节“探究功与速度变化的关系”，我们已经了解到一个特殊情形下力对物体的功与物体速度变化的关系，即2wv，那么动能的表达式中可能包含2v这个因子。本节我们再沿另一条线索探究物体动能的表达式，如果两者能够相互支持，做结论时就多一分把握。师：阅读课本P72，第一部分内容回答：1、如何探究出动能的表达式。生：从功与能量变化关联的思想（来自重力势能与弹性势能的思维方法），设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力下的作用下发生一段位移，速度由1v增加到2v，如图所示，这个过程中力F做的功WF。根据牛顿第二定律Fma而22212vva，即22212vva把F、的表达式代入WF，可得F做的功2221()2mavvWa也就是22211122Wmvmv212mv很可能是一个具有特定意义的物理量，因为这个量在过程终了与过程开始时的差，正好等于力对物体做的功，所以“212mv”应该就是我们寻找的动能表达式。师：探究出了动能的表达式，那我们该从哪些方面理解它呢？你的理解4是什么呢？生：212kEmv定义式。生：动能与物体的质量和速度的大小有关。生：动能是标量，动能只有正值，动能的单位为J。生：动能是状态量。生：物体的动能具有相对性（补充：高中一般以地面为参考系）。师：同学们总结的很好。师：问：做匀速圆周运动的物体，动能是否改变？生：不变。与速度的大小有关与方向无关。师：同学们理解的很好，那我们检测一下吧，做学案上两道选择题。师：请同学们回答某答案。生：1、D，2、BC。二、师：很好，那我们接下来学习本节课的重点？请大家积极讨论与思考，阅读课本P72—P73页动能定理，回答学案上的三个问题。师：应加上什么条件完整。生：水平面光滑。师：你们怎么理解动能定理呢？生：内容：力在一个过程中对物体做的功中的力指合力。物体在这个过程中动能的变化，把过程量和状态量联系起来。生：表达式：Wk2k1合=E-E，k2E指末动能，k1E指初动能。若合力做正功，则物体动能增加，若合力做负功，则物体动能减少。生：适用范围：（1）即适用于恒力的做功，也适用于变力做功。（2）不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。5（3）k2E、k1E中的v相对于地面而言。三、练习：师：先用牛顿第二定律及运动学公式求解。方法二：利用动能定理来求解。做练习时先看学案上编写的四个要求，好，开始。案例分析：学生对于动能的表达式掌握的还可以，但在决定因素时与质量和速度的大小有关，对速度的矢量在这里同学们的理解与动能有关，未理解清楚动能是标量的方式。对于动能定理这部分，学生掌握公式还行，动能的变化为21kkkEEE掌握的很好，比较难的是合力功的计算，123合=各个力做功的代数和，运用时没有分析各个力做的正负。例如：运动员把质量是500g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10m，在最高点的速度为20/ms，请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。做这道题时学生们先算：21kkkEEE没有问题①但在计算功时：50GWmghJ②GkWWE150J我认为这样做法是错误的，首先重力在此题中做负功没有表现出来，虽然()GkWWE移项可得：GkWWE。但②式应写为克服重力做功50GWmghJ，此题可为正确，再次强调学生们先写原式再进行变形是高考所要求的。