高中物理专题7.7动能和动能定理教学设计必修

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1、动能和动能定理教材分析本节在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索，同时考虑到初中已经学过动能的概念，这样叙述，学生容易接受。通过本节的学习，应使学生理解动能定理的推导过程。清楚动能定理的适用条件，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的不同点，即运用动能定理解题由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便。动能定理是功能关系的重要体现，是推导机械能守恒定律的依据，因此是本章的重点。在整个经典物理学中，动能定

2、理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。也是每年高考必考内容。因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。动能只有正值，没有负值。但动能的变化却有正有负。在这里可引导学生回顾学习加速度时，求速度的变化，“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量，而不是大的减小的。动能的变化量为正值，表示物体的动能增加了；动能的变化量为负值，表示物体的动能减少了。为了让学生体会到应用动能定理的优点，教师一定要用好教材中的两道例题，让学生先试着用牛顿运动定律和运动学公式去做，然后用动能定理去做，比较两种方法的优劣，使他们感受到：在不涉及运动加速度和运动时间时，利用动能定理解

3、决力学问题更简捷。教学目标【知识与能力】1．知道动能的定义式，能用动能的定义式计算物体的动能；2．理解动能定理反映了力对物体做功与物体动能的变化之间的关系；3．能够理解动能定理的推导过程，知道动能定理的适用条件；4．能够应用动能定理解决简单的实际问题。【情感态度价值观】1．通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣；2．通过对动能定理的应用感悟量变（过程的积累）与质变（状态的改变）的哲学关系。教学重难点【教学重点】1．动能的概念；2．动能定理的推导和理解。【教学难点】动能定理的理解和应用。课前准备多媒体素材、课件。教学过程［新课导入］在本章第一节《追寻守恒量》中，已

4、经知道物体由于运动而具有的能叫动能。通过上节的探究我们已经了解力所做的功与物体所获得的速度的关系。那么，物体的动能的表达式究竟是什么？进一步探究外力对物体做的功与物体动能变化的定量关系。［新课教学］一、动能的表达式1．动能物体由于运动而具有的能叫动能。2．与动能有关的因素你能通过实验粗略验证一下物体的动能与哪皯因素有关吗？方案：让滑块从光滑的导轨上滑下与静止的木块相碰，推动木块做功。实验：（1）让同一滑块从不同的高度滑下；（2）让质量不同的滑块从同一高度滑下。现象：（1）高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多；（2）质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。物体的质量

5、越大、速度越大，物体的动能越大。3．表达式mmFv1aaFv2l动能与质量和速度的定量关系如何呢？我们知道，功与能密切相关。因此我们可以通过做功的多少来定量地确定动能。外力对物体做功使物体运动而具有动能，下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。如图所示，一个物体的质量为m，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度增大到v2，则：①力F对物体所做的功多大?②物体的加速度多大?③物体的初速、末速、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?从这个式子可以看出，“”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

6、时和过程开始时的差，正好等于力对物体的功，所以“”应该就是我们寻找的动能表达式。上节的探究已经表明，力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比，这也印证了我们的想法。于是，我们说质量为m的物体，以速度v运动时的动能是　　　　　　　　　　　　（1）物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。4．单位从动能的表达式可以看出，动能的单位由质量和速度的单位来确定，在SI制中，它的单位与功的单位相同，都是焦耳。③动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。动能定理的特点是不必追究全过程的运动性质和状态变化的细节，对于求解变力

7、功，曲线运动中的功，以及复杂过程中的功能转化，动能定理都提供了方便。④在中学阶段，动能定理的研究对象是单个质点。动能定理反映功这个过程量和动能这个状态量之间的关系，动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。给出了力对空间累积的结果。⑤动能定理是标量式，式中的功和动能必须是相对于同一惯性参考系的。三、动能定理的应用1．用动能定理解题的步骤①确定研究对象及所研究的物理过程；②分析物体的受力情况，明确各个力是否做功，做正功还是做负功，进而明确合外力的功；③确定始、末态的动能；④根据动能定理列方程；⑤求解方程、分析结果。2．例题【例题1】一架