7. 动能和动能定理 教学设计 教案[推荐]

第一篇：7. 动能和动能定理 教学设计 教案[推荐]

教学准备

1.教学目标

1、知识与技能

（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。

2、过程与方法

（1）运用归纳推导方式推导动能定理的表达式；

（2）通过动能定理的推导理解理论探究的方法及其科学思维的重要意义；

（3）通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，掌握运用动能定理分析解决问题的方法及其特点。

3、情感、态度与价值观

（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。

2.教学重点/难点

教学重点：动能的概念；动能定理的推导和理解 教学难点：动能定理的理解和应用

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签

教学过程

一、动能和动能定理

1.基本知识（1）动能的表达式

①定义：物体由于运动而具有的能．

④对动能概念的理解

a．动能是标量，只有大小，没有方向，且动能只有正值．

b．动能是状态量，在某一时刻，物体具有一定的速度，也就具有一定的动能． ⑤动能的变化量

即末状态的动能与初状态的动能之差．表示物体的动能增加．ΔEk＜0表示物体的动能减少．（2）动能定理的推导 ①建立情景

如图所示，质量为m的物体，在恒力F作用下，经位移l后，速度由v1增加到v2.（3）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．（4）动能定理的表达式

说明：式中W为合外力做的功，它等于各力做功的代数和．（5）动能定理的适用范围

不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况． 2．思考判断)（1）两个物体中，速度大的动能也大．(×)（2某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×(3)做匀速圆周运动的物体的动能保持不变．(√)探究交流

在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？

【提示】 重力做功相同，动能改变相同，末动能、末速度大小相同，但末速度方向不同.二、对动能、动能定理的理解 【问题导思】

1．动能是一个过程量吗？ 2．动能有无方向？

3．动能定理反映了什么因果关系？ 1．动能的特征

（1）状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．

（2）具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系．（3）是标量：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值． 2．对动能定理的理解

（1）内容：外力对物体做的总功等于其动能的增加量，即W＝ΔEk.（2）表达式W＝ΔEk中的W为外力对物体做的总功．

（3）

为物体动能的变化量，也称作物体动能的增量，表示物体动能变化的大小．（4）动能定理描述了做功和动能变化的两种关系． ①等值关系：某物体的动能变化量总等于合力对它做的功．

②因果关系：合力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合力做了多少功来度量．

例：关于运动物体所受的合力、合力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是（）A．合力为零，则合力做功一定为零 B．合力做功为零，则合力一定为零 C．合力做功越多，则动能一定越大 D．动能不变化，则物体所受合力一定为零 【审题指导】 解答本题应注意：（1）动能、速度是状态量．（2）动能的变化、功是过程量．

（3）合力是零，合力的功是零对应结果是不同的． 【答案】 A 规律总结：动能与速度的关系

1．瞬时关系：动能和速度均为状态量，二者具有瞬时对应关系．

2．变化关系：动能是标量，速度是矢量，当动能发生变化时，物体的速度(大小)一定发生了变化，当速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变．

三、动能定理的应用及优越性 【问题导思】

1．应用动能定理解题时的思路如何？ 2．动能定理比牛顿第二定律有哪些优越性？ 3．动能定理有矢量表达式吗？ 1．应用动能定理解题的基本步骤

2．优越性（1）对于变力作用或曲线运动，动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法．功的计算公式W＝Flcos α只能求恒力做的功，不能求变力的功，而由于动能定理提供了一个物体的动能变化ΔEk与合力对物体所做功具有等量代换关系，因此已知(或求出)物体的动能变化ΔEk＝Ek2－Ek1，就可以间接求得变力做功．

（2）与用牛顿定律解题的比较

两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错．

kg，起飞过程中从静止开始滑行的路程s＝例：一架喷气式飞机质量m＝5×5.3×102 m时(做匀加速直线运动)，达到起飞速度v＝60 m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的k倍(k＝0.02)．求飞机受到的牵引力．

【审题指导】 飞机在恒力作用下做匀加速直线运动，可选择运用牛顿运动定律和匀变速运动规律综合求解，也可选择运用动能定理求解．

N 【答案】 1.8×规律总结：动能定理与牛顿运动定律在解题时的选择方法

1．动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法，一般来讲凡是牛顿运动定律能解决的问题，用动能定理都能解决，但动能定理能解决的问题，牛顿运动定律不一定都能解决，且同一个问题，用动能定理要比用牛顿运动定律解决起来更简便． 2．通常情况下，其问题若涉及时间或过程的细节，要用牛顿运动定律去解决；其问题若不考虑具体细节、状态或时间，如物体做曲线运动、受力为变力等情况，一般要用动能定理去解决．

四、用动能定理求变力的功

例：如图所示，AB为四分之一圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R.一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为

规律总结：

1．本题中摩擦力的大小、方向都在变化，应用功的定义式无法直接求它做的功，在这种情况下，就要考虑利用动能定理．

2．物体的运动过程分为多个阶段时，我们尽量对全过程应用动能定理，如果这样不能解决问题，我们再分段处理．如本题中我们直接对由A→B→C的全过程应用动能定理，就比分为两个阶段由A→B和由B→C分别来处理简单一些．

1．分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解．

2．全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，分析每个力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解．

当题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、更方便． 例：如图所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑．一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零．求：(g取10 m/s2)

（1）物体与BC轨道间的动摩擦因数．（2）物体第5次经过B点时的速度．（3）物体最后停止的位置(距B点多少米)． 【答案】（1）0.5（2）13.3 m/s（3）0.4 m 课堂小结

板书

第七节 动能和动能定理

1、动能（1）“（2）”是一个新的物理量； 物体末状态的一个物理量，是物体初状态的一个物理量。其差值正好等于合力对物体做的功；（3）物理量其动能：EK=

定为动能，其符号用EK表示，即当物体质量为m，速度为V时，（4）动能是标量，单位焦耳（J）；

（5）含义：动能是标量，同时也是一个状态量；

（6）动能具有瞬时性，是个状态量：对应一个物体的质量和速度就有一个动能的值。

2、动能定理

（1）内容：合力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中的动能变化。（2）表达式：W=EK2－EK1（3）讨论：

①当合力做正功时，物体动能如何变化？ ②当合力做负功时，物体动能如何变化？ ③当物体受变力作用，如何计算物体动能的变化？ ④当物体做曲线运动时，如何计算物体动能的变化？

第二篇：动能和动能定理 教学设计

动能和动能定理教学设计

一、教材分析

1.内容分析

《动能和动能定理》主要学习一个物理概念：动能；一个物理规律：动能定理。从知识与技能上要掌握动能表达式及其相关决定因素，动能定理的物理意义和实际的应用。

过程与方法上，利用牛顿运动定律和恒力功知识推导动能定理，理解“定理”的意义，并深化理解第五节探究性实验中形成的结论Wv2；

通过例题１的分析，理解恒力作用下利用动能定理解决问题优越于牛顿运动定律，在课程资源的开发与优化和整合上，要让学生在课堂上切实进行两种方法的相关计算，在例题１后，要补充合力功和曲线运动中变力功的相关计算；

通过例题２的探究，理解正负功的物理意义，初步从能量守恒与转化的角度认识功。在态度情感与价值观上，在尝试解决程序性问题的过程中，体验物理学科既是基于实验探究的一门实验性学科，同时也是严密数学语言逻辑的学科，只有两种方法体系并重，才能有效地认识自然，揭示客观世界存在的物理规律。

2.内容地位

通过初中的学习，对功和动能概念已经有了相关的认识，通过第六节的实验探究，认识到做功与物体速度变化的关系Wv2。将本节课设计成一堂理论探究课有着积极的意义。因为通过“动能定理”的学习，深入理解“功是能量转化的量度”，并在解释功能关系上有着深远的意义。为此设计如下目标：

二、目标分析

1、三维教学目标

（一）、知识与技能

1．理解动能的概念，并能进行相关计算；

2．理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算； 3．深入理解W合的物理含义； 4．知道动能定理的解题步骤；

（二）、过程与方法

1．掌握恒力作用下动能定理的推导； 2．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

体会“状态的变化量量度复杂过程量”这一物理思想；感受数学语言对物理过程描述的简洁美；

2.教学重点、难点：

重点：对动能公式和动能定理的理解与应用。

难点：通过对动能定理的理解，加深对功、能关系的认识。教学关键点：动能定理的推导

三、教法和学法

依据《物理课程标准》和学生的认知特点，在课堂教学设计中要通过问题探究的方式，强化学生在学习过程中基于问题探究的过程性体验，为此，采取“任务驱动式教学”设计程序化的问题，有效引导学生自主、合作和有效的探究性学习。为此，在教学设计中重点突出三个环节：“问题驱动下学生对教材的理解”、“问题解决中对物理规律的深化理解”、“引申提高中对物理规律的深化应用”。所以任务驱动式教学成为本节课重要的教学方式，同时采取精讲释疑教学法；

学生的学法采取：任务驱动和合作探究；

选取多媒体展示、尝试练习题和“任务驱动问题” 本节课为一课时。

创设情境巡回指导指导调控精讲难点总结拓展课堂评价提出问题，导入新课任务驱动，感知教材合作探究，分享交流精讲点拨，释疑解惑典例引领，内化反思课堂总结，布置作业回忆旧知自主学习讨论展示互动交流巩固应用反思总结

四、教学过程

设计成6个教学环节：提出问题，导入新课；任务驱动，感知教材；合作探究，分享交流；精讲点拨,释疑解惑；典例引领，内化反思；课堂总结，布置作业。

基于旧知的复习，提出以下问题：

【提出问题，导入新课】通过橡皮筋对小车做功，探究“功与物体速度的变化关系”，得出了Wv2，但具体的数学表达式应当是什么？本节课我们将一起探讨这一问题。板书课题

【任务驱动，感知教材】给出问题，引导学生自学教材，并带着这些问题在学习小组内进行合作性学习，进行兵教兵，实现基本问题学生自学掌握。

在这一过程中教师一定要不断地巡回指导个学习小组的讨论与合作性学习，以学生的身份认真积极地参与讨论。教师要收集一些问题，为释疑解惑收集素材，进行有效地点拨服务。时间控制在10min内。为此设计了四个程序性问题，加强学生对教材的感知与理解。

1．动能EK与什么有关？等质量的两物体以相同的速率相向而行，试比较两物体的动能？如果甲物体做匀速直线运动，乙物体做曲线运动呢？

已知m12m2，v1v2，甲乙两物体运动状态是否相同？动能呢？

车以速度v04m做匀速直线运动，车内的人以相对于车1m向车前进的方向走动，分ss别以车和地面为参照物，描述的EK是否相同？说明了什么？通过以上问题你得出什么结论？

2．动能定理推导时，如果在实际水平面上运动，摩擦力为f，如何推导？

如果在实际水平面上F先作用一段时间，发生的位移L1，尔后撤去，再运动L2停下来，如何表述W合？

3．试采用牛顿运动定律方法求解教材的例题1，并比较两种方法的优劣？ ４.做正功与做负功表现的现象是什么？本质上是什么？表述你的看法。【合作探究，分享交流】讨论展示学案，时间控制在8min内；

【精讲点拨，释疑解惑】着眼于知识内容的挖掘与适当的拓展。时间控制在6min内。⑴W合的理解：如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则：W合＝F合l； 像例题１所给出的物理场景下，运用动能定理求解合力功，通过受力分析图又可以进一步求解某一分力。同学们对教材73页“动能定理不涉及物体运动过程的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便”加深印象。

如果发生在多物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则：W合＝W1W2Wn ⑵对标量性的认识： ⑶对“增加”一词的理解； ⑷对状态变化量与过程量的理解：

【典例引领，内化反思】时间控制在12min内.对例题１的分析与拓展：

方法体系上“引导学生分析题干中已知运动学相关物理量比较多，要引导学生进行有效的受力分析，通过动能定理引导学生求解合外力，由此再求解某一分力，这是解决问题的一般思路。为加强这两种方法的对比，一定要引导学生运用牛顿运动定律进行解决。

总结出利用动能定理的解题步骤；

注重同一物理场景下的变式训练：如何求解阻力？末态速度？位移？时间？ 给出拓展例题：

拓展例题1：如图71所示，用拉力F作用在质量为m的物体上，拉力 与水平方向成角度，物体从静止开始运动，滑行l1后撤掉F，物体与地面之间的滑动摩擦系数为，求：撤掉F时，木箱的速度？木箱还能运动多远？

如果拉力的方向改为斜向下，求再滑行的位移？

如果拉力改为水平，路面不同段滑动摩擦系数是不一样的，如何表示Wf? 该题目着重考查合力功、正交分解和最值问题。

拓展例题2：如图72所示，一质量为m的物体，从倾角为，高度为h的斜面顶端A点无初速度地滑下，到达B点后速度变为v，然后又在水平地面上滑行x0位移后停在C处，求：1．物体从A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功？ 2．物体与水平地面间的滑动摩擦系数？

3．如果把物体从C点拉回到原出发点A，拉力至少要做多少功？

引申思考：物体沿斜面下滑过程中，如果在B点放一挡板，且与物体碰撞无能损，以原速率返回，求最终物体停留在什么地方？物体在斜面上通过的路程是多少？

该题目着重考查多方物理过程中合力功、W合的理解，以及W合Ek在反复折线运动问题中的相关应用，属于提高性的题目。

【课堂总结，布置作业】

1．对动能概念和计算公式再次重复强调。

2．对动能定理的表述、理解、应用中采取的思维方法，以及问题类型做必要总结。3．通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。以上教学过程中的着墨部分：【感知教材】、【合作探究】和【释疑解惑】三部分。作业：教材P74：1、2、3、4、5；

五、板书设计

§7.7 动能和动能定理

一、动能表达式的推导

1、公式推导

2、动能的理解

二、动能定理

1、W合=Ek2-Ek1 物理意义： 理解：

2、应用 例题

1、解题步骤 拓展例题

1、拓展例题

2、六、教学反思

１.在课堂上提出的主要问题都必须是在课前精心设计好的，问题要紧扣教学目标，突出重点、克服难点、发展能力、学会学习，要有代表性，能使学生举一反

三、触类旁通。像推导动能定理的时候，必须设计程序化的问题：如何表征外力F？采取什么方法表征位移l?如何计算恒力功W?

２.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化：复习旧课，抓住新旧知识之间的联系，提出问题，设疑激趣，导入新课；表演实验，列举实例，提出问题，指导学生进行分析和思考；课后结尾，总结深化，提出问题，承上启下，使学生回味无穷，增强学生学习的主动性。

3.动能定理的解题步骤必须强调到位。

第三篇：动能 动能定理教案

第四节

动能 动能定理

一．教学目标

1．知识目标

（1）理解什么是动能；（2）知道动能公式Ek12mv，会用动能公式进行计算； 2（3）理解动能定理及其推导过程，会用动能定理分析、解答有关问题。2．能力目标

（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，培养学生分析问题的能力。3．情感目标

培养学生对科学研究的兴趣

二．重点难点

重点：本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。

难点：动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。

三．教具

投影仪与幻灯片若干。多媒体教学演示课件

四．教学过程

1．引入新课

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。

2．内容组织

（1）什么是动能？它与哪些因素有关？（可请学生举例回答，然后总结作如下板书）物体由于运动而具有的能叫动能，它与物体的质量和速度有关。

举例：运动物体可对外做功，质量和速度越大，动能就越大，物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。

（2）动能公式

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来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。

下面研究一个运动物体的动能是多少？

如图：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？（因为物体没有运动，所以没有动能）。

在恒定外力F作用下，物体发生一段位移s，得到速度v，这个过程中外力做功多少？物体获得了多少动能？

v212mv 外力做功W＝Fs＝ma×

2a2由于外力做功使物体得到动能，所以动能与质量和速度的定量关系：

用Ek表示动能，则计算动能的公式为：Ek它的速度平方的乘积的一半。

由以上推导过程可以看出，动能与功一样，也是标量，不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳（J）。一个物体处于某一确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。

下面通过一个简单的例子，加深同学对动能概念及公式的理解。

试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：（除下列点外，其他情况相同）① 物体甲的速度是乙的两倍；

② 物体甲向北运动，乙向南运动； ③ 物体甲做直线运动，乙做曲线运动；

④ 物体甲的质量是乙的一半。

总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。

（3）动能定理

12mv就是物体获得的动能，这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2①动能定理的推导

将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到v2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？

外力F做功：W1＝Fs 摩擦力f做功：W2＝－fs 外力做的总功为：

2v2v121212W总＝Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek

2a22可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化。

问：若物体同时受几个方向任意的外力作用，情况又如何呢？引导学生推导出正确结论并板书：

外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，这个结论叫动能定理。

用W总表示外力对物体做的总功，用Ek1表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能，则动能定理表示为：W总＝Ek2Ek1Ek

②对动能定理的理解

动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的理解。

a．对外力对物体做的总功的理解

有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为W总＝W1+W2+„＝F1·s+F2·s+„＝F合·s，所以总功也可理解为合外力的功。

b．对该定理标量性的认识

因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

c．对定理中“增加”一词的理解 由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为未态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。

d．对状态与过程关系的理解

功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。

（4）例题讲解或讨论

主要针对本节重点难点——动能定理，适当举例，加深学生对该定理的理解，提高应用能力。

例1．一物体做变速运动时，下列说法正确的是（）A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B．物体所受合外力一定不为零

C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D．物体加速度一定不为零

此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B、D。

例2．在水平放置的长直木板槽中，一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒，若木板槽粗糙程度处处相同，此后木块还可以向前滑行多远？

此例是为加深学生对负功使动能减少的印象，需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下：

设木板槽对木块摩擦力为f，木块质量为m，据题意使用动能定理有： －fs1＝Ek2－Ek1，即－f·4＝－fs2＝0－Ek2，即－fs2＝－

2m（4－6）212

m4 2二式联立可得：s2＝3.2米，即木块还可滑行3.2米。

此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解，但过程较繁，建议布置学生课后作业，并比较两种方法的优劣，看出动能定理的优势。

例3．如图，在水平恒力F作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？

可先让学生用牛顿定律考虑，遇到困难后，再指导使用动能定理。

A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs，0和－mg（h2－hl），所以动能定理写为：

122m(vBvA)2m122(vBvA)〕解得

s〔g（h2h1）

F2Fs－mg（h2－h1）＝从此例可以看出，以我们现在的知识水平，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。

通过以上三例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）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，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）求解方程、分析结果 我们用上述步骤再分析一道例题。

例4．如图所示，用细绳连接的A、B两物体质量相等，A位于倾角为30°的斜面上，细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止，然后释放，设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍，不计滑轮质量和摩擦，求B下降1米时的速度大小。

让学生自由选择研究对象，那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象，而有了则将A、B看成一个整体来分析，分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程：

解法一：对A使用动能定理 Ts－mgs·sin30°－fs＝

2mv 2对B使用动能定理（mg—T）s ＝三式联立解得：v＝1.4米/秒

mv

且f ＝0.3mg 2解法二：将A、B看成一整体。（因二者速度、加速度大小均一样），此时拉力T为内力，求外力做功时不计，则动能定理写为：

mgs－mgs·sin30°－fs＝f ＝0.3mg 解得：v＝1.4米/秒

可见，结论是一致的，而方法二中受力体的选择使解题过程简化，因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。

3．课堂小结

1．对动能概念和计算公式再次重复强调。

2．对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3．通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

（北大附中

田大同）

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第四篇：《动能和动能定理》教学设计剖析

《动能和动能定理》教学设计

教材内容的地位

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，因此是本章的重中之重。在整个经典物理学中，动能定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。

新课标要求

（一）知识与技能

1、掌握动能的表达式，理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；

2、掌握动能定理的表达式，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、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。

4、培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。

5、理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。

（二）过程与方法

1、设置问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。

2、探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

3、经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

4、掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理；

（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、感受成功实验、团结、协作的的魅力，体验探究的愉悦，激发了探究意识，培养学生对科学研究的兴趣；

3、体会从特殊到一般的研究方法，领略自然的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。学情分析

1、学生在初中对动能有了感性认识，在高中要定量分析。

2、高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。

3、通过前几节的学习，了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。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

1、利用实验法探究动能定理；

2、动能定理及其应用。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30F合s = 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=m v2

2、W总= mv22-mv12

3、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。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2 kg的滑块，以4 m/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4 m/s，在这段时间里水平力做的功为()A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 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=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=2 N拉其运动5 m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10 m/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。

第五篇：7.7动能和动能定理教案

7.7动能和动能定理

主备人： 审核人：

授课时间： 考纲要求:二级 教学目标】

1、掌握动能的表达式。

2、掌握动能定理的表达式。

3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。【教学重点、难点】 对动能定理的理解和应用。【教学过程】

一、导入新课

导入：通过上节课的探究，我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系，那么物体的动能应该怎样表达？力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢？这节课我们就来研究这些问题。

二、新课教学

1、动能表达式

我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论动能有何启示？

学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。

在以下简化的情景下求出力对物体做功的表达式。

设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。

推导过程：

问题：教材上说“mv2”很可能是一个具有特殊意义的物理量，为什么这样

21说？

分析：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“mv2就是我们要找的动能表达式，即

21质量为m的物体，以速度v运动时的动能为 Ek12mv2

问题：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？

分析：动能是标量，单位与功相同，国籍单位制中都为焦耳

2、动能定理

动能定理的表达式：

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mv22，Ek1表示一个过程的初动能mv12。

221112mv2212mv12，上式表明，力在一个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论，叫做动能定理。

问题：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？

分析：（1）定理中力所做的功W，是指物体合外力的功，它等于各个力做功的代数和。

（2）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，W>0,则物体动能增加。

（3）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，W<0,则物体动能减少。

问题：动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况，该怎样理解？

分析：（1）动能定理，我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。当物体受变力作用，或做曲线运动时，仍可以用分割求和的方法得到动能定理。故对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀变速；直线运动、曲线运动等都能运用。

（2）若物体的运动由几个过程组成，而又不需要研究过程的中间状态时，可把多个过程看成一个全过程研究，但功应该为各个阶段合力做功的代数和

3、例题

作业：课后问题与练习。课后回忆：