《动能和动能定理》教学设计

时间：2022-11-18 20:32:20 教学设计我要投稿

《动能和动能定理》教学设计

　　作为一名教职工，编写教学设计是必不可少的，教学设计是连接基础理论与实践的桥梁，对于教学理论与实践的紧密结合具有沟通作用。我们该怎么去写教学设计呢？下面是小编为大家整理的《动能和动能定理》教学设计，希望对大家有所帮助。

《动能和动能定理》教学设计

　　《动能和动能定理》教学设计篇1

　　一、教学分析

　　1.教学内容分析

　　动能定理是一条适用范围很广的物理定理，也是力学中最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许多章节，但该节内容又是学生第一次定量的研究能量，所以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，要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述，了解动能的概念。

　　2.教学对象分析

　　初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。

　　3.教学环境分析

　　本课是与红旗中学的同课异构活动，教学活动选择多媒体教室的教学环境。活动中学生通过对教师精心设计制作的多媒体课件的理解明确学习任务，在多媒体课件的辅助下进行体验学习活动。

　　二、教学目标：

　　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。

　　三、教学过程：

　　1.激发情感导入：授课时教师首先运用多媒体播放录像，录像内容日本海啸，涌动的海水具有巨大的能量，吞噬无数条生命，摧毁无数房屋……学生观看录像后，教师提问，海水为什么具有这么大的破坏力。同学们自然会回答运动的海水具有能量，物体由于运动而具有的能量物理学上称为动能，前面我们学习过，某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化，重力做功与重力势能的关系，弹力做功与弹性势能的关系，本节就来寻找动能的表达式。

　　2.理论推导，定量描述，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。

　　（1）学生分析情境。

　　（2）教师用多媒体出示关键句，通过提示引发学生思考，并通过步步思考、推理，引导学生一步步接近目标。

　　（3）让学生根据推导结果，并结合前面学习过的内容对得到的结果进行分析。式子右侧对应初末状态的某个物理量的变化，而左侧正好等于力对物体做的功功，某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化，所以1/2mv2对映的也是一种能量，这个物理量既与物体的质量有关，也与物体的速度有关，所以这就是我们探寻的动能的表达式。

　　动能的大小：Ek=1/2mv2

　　物体的动能跟物体的质量和速度有关。m越大Ek越大：v越大Ek越大。

　　然后请同学们对动能进行理解，物体的动能变化，速度一定会变化吗？物体的速度变化，动能一定会发生变化吗？

　　3.对推导结果进一步分析，得到物理中另一重要的定理——动能定理

　　再来回顾我们刚刚得到的结果，等式右侧是动能的变化量，等式左侧是外力所做的功，合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，这就是动能定理。

　　W=1/2mv22-1/2mv12

　　这是动能量理的表达式（强调，写动能定理表达式的方法，在这个过程中，合外力所做的功，等于动能的增量，即末动能减去初动能，然后举几个例子请同学们写出动能定理的表达式，巩固提高）

　　例：质量为 m=3 kg的物体，在水平恒力F=9 N 作用下从静止开始运动，当物体位移 x1=8 m 时撤去推力。物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2 ，g取10m/s2。

　　写出有恒力 F 作用过程中的动能定理表达式：

　　写出撤去恒力 F 后减速到 0 过程中的动能定理表达式：

　　分析：

　　一、教学目标达成：

　　体现知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观的有机统一。目标明确，具体，恰当，具有可操作性，落实到位。教学设计无知识性、科学性和思想性错误，把传授知识与培养能力相结合，知识知识容量合理、知识衔接自然有序，注重联系学生生活，激发学生学习兴趣。

　　二、教学重难点把握：

　　能根据教学内容和学生的认知水平，紧扣教学目标，恰当地确定教学的重点和难点，并试图突出教学重点，突破教学难点。

　　三、教学过程设计：

　　1、教学过程安排有序，符合认知规律，符合学生实际，教学步骤严谨，过渡自然，时间安排合理。

　　2、面向全体学生，注重基础，注重学生学习兴趣、习惯、信心等非智力因素的培养，全面提高学生素质。

　　3、课堂教学内容容量适度，突出重点；抓住关键，突破难点。课堂提问有针对性，有利于发展学生的思维。

　　4、根据学科特点、教学内容与学生实际，选择体现启发式教学原则的、合适的教学方法，并恰当运用现代化教学手段辅助教学，增强教学的灵活性和直观性。

　　5、正确处理教与学的关系，体现师生互动，生生互动；引导学生自主学习，合作学习，探究学习，让学生在探究中解决问题，教师主导与学生主体的时间分配合理。充分调动了学生的积极性，学生参与度大，主动性强。

　　四、作业布置

　　紧扣教学内容，突出重点难点，符合学生的年龄特点和心理特征，针对训练，巩固所学知识，手把手教习。

　　不足之处：从整个教案来看，虽然明了易懂，但教学内容对于学生过于简单，有些动能定理的应用如适用于变速、曲线运动没有及时补充到位，但是从另一方面来说，本节课的.重点是动能及动能定理，而动能定理的应用又在高中物理占有一席之位，如果要加延伸，可能会模糊本节课的重点，对学生而言也是极大的负担，所以本节课可以加入一些其应用，但不应贪多，否则不利于教学。

　　《动能和动能定理》教学设计篇2

　　教学目标

　　一、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。

　　二、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。

　　三、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动能和动能定理理的演绎推理，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。

　　教学重点

　　理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。

　　教学难点

　　1.探究功与物体速度变化的关系，知道动能定理的适用范围。

　　2.会推导动能定理的表达式。

　　教学过程

　　一、导入新课

　　传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流。

　　同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理。

　　二、新课教学

　　（一）动能的表达式

　　教师活动：大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型：

　　设某物体的质量为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，如图所示。

　　提出问题：

　　1.力F对物体所做的功是多大？

　　2.物体的加速度是多大？

　　3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？

　　4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

　　推导：这个过程中，力F所做的功为W=Fl

　　根据牛顿第二定律F=ma

　　而=2al，即l=

　　把F、l的表达式代入W=Fl，可得F做的功W=

　　也就是W=

　　根据推导过程教师重点提示：

　　1.动能的表达式：EK=mv2。

　　2.动能对应物体的运动状态，是状态量。

　　3.动能的标矢性：标量。

　　4.动能的单位：焦（J）。

　　练习：关于对动能的理解，下列说法正确的是（ ABC）。

　　A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能

　　B.动能总为正值

　　C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化

　　D.动能不变的物体，一定处于平衡状态

　　（二）动能定理

　　教师：有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝，就可以写成W＝Ek2—Ek1=，其中Ek2表示一个过程的末动能，Ek1表示一个过程的初动能。上式表明什么问题呢？请同学们用文字叙述一下。

　　学生：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

　　教师：这个结论叫做动能定理。

　　1. 动能定理的内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

　　2. 动能定理的表达式：W=。

　　教师：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？

　　学生：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示的意义是合力做的功。

　　教师：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢？

　　学生：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

　　3. 对动能定理的理解：

　　①公式中的W指合外力做的功，也就是总功。

　　②动能变化量为标量，即末状态的动能减去初状态的动能。

　　③总功的计算方法，既可以先求合力，再求合力的功；也可以先求出各个力的功，再求功的代数和。

　　教师：投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法。

　　一架喷气式飞机质量为5.0×l03kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度v=60m／s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力。

　　教师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言，我们已知的条件是什么？

　　学生：已知初末速度，初速度为零，而末速度为v=60m／s，还知道物体的位移为5.3×102m以及受到的阻力是重力的0.02倍。

　　教师：我们要分析这类问题，应该从什么地方入手呢？

　　生：还是应该从受力分析入手。这个飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支持力合力为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。

　　教师：分析受力的目的在我们以前解决问题时往往是为了求物体的加速度，而现在进行受力分析的目的是什么呢？

　　学生：目的是为了求合力做的功，根据物体合力做的功，我们就可以求解物体受到的牵引力。

　　教师：请同学们把具体的解答过程写出来。

　　投影展示学生的解答过程，帮助能力较差的学生完成解题过程。

　　解题过程参考

　　解：飞机的初动能Ek1=0，末动能Ek2=

　　合力F做的功W=Fl

　　根据动能定理，有Fl=

　　合力F为牵引力F牵和阻力F阻之差，而阻力和重力的关系为F阻=kmg（其中k=0.02）所以：

　　F=F牵–kmg

　　代入上式后解出

　　F牵=

　　把数值代入后得到

　　F牵=1.8×104N

　　飞机受到的牵引力是1.8×104N。

　　教师：用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里？

　　学生1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便。

　　学生2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动定律解决这样一类问题非常困难。

　　教师：下面大家总结一下用动能定理解决问题的一般步骤。

　　（投影展示学生的解决问题的步骤，指出不足，完善问题。）

　　用动能定理解题的一般步骤：

　　1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况。

　　2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况。

　　3．明确初末状态的动能。

　　4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论。

　　教师：请同学们参考用动能定理解题的一般步骤分析计算教材P73—74例题2。

　　提问并点评，展示规范的解答过程。

　　练习：

　　1．关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是（）。

　　A.运动物体所受的合力不为零，合力必做功，则物体的动能一定要变化

　　B.运动物体所受的合力为零，物体的动能一定不变

　　C.运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零

　　D.运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动

　　答案：BD

　　2．质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（）。

　　A.质量大的滑行的距离大

　　B.质量大的滑行的时间短

　　C.它们滑行的时间一样大

　　D.它们克服阻力做的功一样大

　　答案：BD

　　三、课堂小结

　　本节课主要学习了：

　　1.物体由于运动而具有的能叫动能，动能可用Ek来表示，物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。

　　2.动能是标量，也是状态量。

　　3.动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。

　　4.动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。

　　5.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用。

　　课堂练习

　　1.在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是（）。

　　A.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的

　　B.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的

　　C.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的

　　D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动

　　答案：CD

　　2.一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能（）。

　　A.与它下落的距离成正比

　　B.与它下落距离的平方成正比

　　C.与它运动的时间成正比

　　D.与它运动的时间平方成正比

　　答案：AD

　　3.一颗质量为10g的子弹，射入土墙后停留在0.5m深处，若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N。子弹射入土墙前的动能是______J，它的速度是______m／s。

　　答案：3200800

　　4.甲、乙两物体的质量之比为，它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动，当两个物体通过的路程相等时，则甲、乙两物体动能之比为______。

　　答案：1：1

　　5.一颗质量m=10g的子弹，以速度v=600m／s从枪口飞出，子弹飞出枪口时的动能为多大？若测得枪膛长s=0.6m，则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大？

　　答案：子弹的动能为：=1800J

　　平均推力做的功：，所以，F=3000N

　　五、布置作业

　　教材P74问题与练习第3、4、5题。

　　《动能和动能定理》教学设计篇3

　　一、教材分析：

　　动能定理是本重点，也是整个力学的重点。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那些力做功相对应。

　　二、三维目标:

　　(一)知识与技能：

　　1、知道动能的符号和表达式和符号，理解动能的概念，利用动能定义式进行计算。

　　2、理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算

　　3、深化性理解动能定理的物理含义，区别共点力作用与多物理过程下动能定理的表述

　　（二）过程与方法：

　　1、掌握利用牛顿运动定律和动学公式推导动能定理

　　2、理解恒力作用下牛顿运动定律与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性。

　　（三）情感态度与价值观

　　1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美。

　　2、体会从特殊到一般的研究方法。

　　教学重点：理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。