《動能和動能定理》教案

這是《動能和動能定理》教案，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

　　一、教材分析

　　《動能和動能定理》是人教版高中物理必修2第七章第七節的內容。

　　動能定理是物理學中重要的定理之一。它和牛頓運動定律、動量定理是解決力學問題的三大支柱。動能定理是功能關系的重要體現，是推導機械能守恒定律的重要依據，因此動能定理是本章的重中之重。本節是動能和動能定理的第一課時，是整個動能定理教學的基礎環節，也是最重要的環節。本節主要是幫助學生了解動能的表達式，掌握動能定理的內容。

　　二、學生分析

　　在初中，學生已經知道了動能的定義，但是并沒有接觸到動能的表達式和動能定理。對于動能的表達式和動能定理的得出理解起來有一定的難度。通過前幾節課的學習，學生已經對做功和能量的關系有了一定的認識，這個對于本節學習有了很大的幫助。動能定理的公式簡單并不難記，但要全面、深入理解，牢固掌握且廣泛應用比較困難，這一重點在課本中可以通過定理辨析和針對性的練習來突破。高中生生活經驗豐富，科學知識增多，對事物之間的內在聯系了解得更深刻。他們能對事物之間的規律聯系提出猜想即假設，并設計方案去檢驗假設。他們思維的完整結構基本形成，并趨于穩定。他們的分析與綜合、抽象與概括、歸納與演繹、形式邏輯與辯證邏輯的能力較強。

　　三、教學目標

　　知識與技能：

　　1.理解動能的定義、表達式和單位。

　　2.會進行動能定理的推導。

　　3.理解動能定理的表述，會用動能定理解決力學問題，知道用動能定理解題的步驟。

　　過程與方法：

　　1.使學生掌握用推理方法得出動能表達式的方法。

　　2.通過確定與做功有密切聯系的物理量的過程，發展學生的知識遷移能力。

　　3.學會運用數學方法解決物理問題。

　　情感、態度與價值觀：

　　通過對動能和動能定理的演繹推理，使學生從中領略到物理學中所蘊含的嚴謹的邏輯關系，激發學生對科學的好奇心與求知欲。

　　四、教學重點、難點

　　重點：動能的定義式，動能定理及應用。

　　難點：動能定理的理解及應用。

　　五、教法與學法

　　我采取了啟發、類比、討論、探究相結合的復式教學法和比較直觀的多媒體教學與傳統教學相結合的教學方法，以及針對突破難點所采取的實踐教學方法。

　　教師利用學生的知識，通過演繹推論從理論上來論證動能和動能定理的表達形式，并組織學生進行辨析、提高認識。

　　六、教學媒體

　　計算機、投影儀

　　七、教學程序設計

　　1.回顧知識引出新內容，使學生對其產生興趣。

　　師：前幾節課我們學習了功、重力勢能、彈性勢能。而且我們知道了力對物體做功的時候總是對應于某種能量的變化。那么重力做功的時候對應于何種能量的變化呢?

　　生：重力勢能的變化。

　　師：彈簧彈力做功的時候對應于何種能量的變化呢?

　　生：彈簧的彈性勢能的變化。

　　【通過提問題的方式能夠引導學生回想前面的知識，并且對功和能之間的關系進行潛意識的思考。這對下面的推導演繹動能和動能定理有很大的幫助?！?/p>

　　師：對，重力做功對應于重力勢能的變化，彈簧的彈力做功對應于彈簧彈性勢能的變化。重力勢能和彈性勢能是我們前面所學的兩種能量的存在形式。今天我們就來學習一個物體由于運動而具有的能——動能。

　　【由于初中已經對動能有了感性的認識，而感性的認識是形成物理概念的基礎。將學過的東西再次學習是從感性認識升華到理性認識的過程?！?/p>

　　師：我們在研究重力勢能的時候是從什么地方開始入手分析的呢?

　　生：是從重力做功開始研究的。

　　師：從重力勢能的研究中，我們得到了什么啟發來研究動能呢?

　　生：也從力做功研究動能。

　　師：行得通嗎?能不能，只有我們大膽嘗試后才能知道。下面我們就從力做功來開始研究動能。

　　2.構建知識平臺，鋪設探究之路。

　　師：首先我們設計如下的物理模型：

　　一質量為m的物體在水平面上受到方向與運動方向相同的恒力F的作用下發生了一段位移 。速度也由原來的 變為 求力F對物體做功的表達式。

　　【建立適當的物理模型是得出正確結論的保證?！?/p>

　　生：

　　師：我們根據牛頓第二定律可知F=ma 。那么位移又等于什么呢?我們一起來分析一下。大家看F是恒力，有時在水平面上作直線運動。那么這是一個什么樣的運動?

　　生：勻變速直線運動

　　師：對，是我們熟悉的勻變速直線運動。那么我們就可以根據來求出等于什么?

　　生：

　　師：好，我們知道了F和，那么代入即可的到F對物體做的功的表達式：

　　【引導學生利用運動學公式得出，使學生掌握用演繹推理的方法得出動能表達式的物理學研究方法。將新知識的學習與舊知識聯系起來，在進一步完善學生知識結構的同時，發展學生的知識遷移能力?！?/p>

　　3.分析論證

　　師：觀察這個式子中有兩個這種形式的量。再看這個量在過程結束與開始時的差正好是力F對物體做的功。在此過程中物體除了動能是否還有另一種能量的變化啊?

　　生：沒有出現別的能量的變化。

　　師：那么是不是我們要探究的動能呢?似乎是，但不敢肯定。那么大家回想一下上節課我們得出的一個結論：當物體的初速度為零時合外力對物體做的功與物體的末速度的平方成正比。由此我們能否肯定就是動能的表達式啊?

　　生：能肯定。

　　【分析和論證是這節教學需要突出的探究要素。和學生一起討論分析得出結論。在這一過程中，培養學生的分析論證能力?！?/p>

　　師：只知道了動能的表達是不能夠完整的認識它的。我們還得知道它的“脾氣”和“秉性”即它的標矢性和單位。下面大家討論一下動能是標量還是矢量。從什么地方可以說明這一點。討論后選代表回答。

　　在學生討論的時候提醒學生矢量的平方是標量。

　　生：動能是標量。我們從它的定義式中可以看出質量是標量，速度的平方也是標量。那么動能也就沒有方向性。

　　師：對，因為決定它的因素沒有方向性則它也就沒有方向性。

　　【相互交流討論是很重要、很有效的學習方法。在此過程中讓同學感覺到團結合作的力量?！?/p>

　　師;知道了表達式請同學們根據單位制來寫出動能的單位。

　　生： 。

　　師：變形一下請大家看好 ， 是什么呢?

　　生：是力的單位，等價于N

　　師：等價于牛的話 就能寫成N m 也就是功的單位焦耳，即J。哦，原來動能和功的單位是相同的。

　　【引導學生用單位制來推導出動能的單位更有助于學生對動能的理解。通過單位的推導過程最后得出動能和功的單位相同，能使學生產生功、能之間可以轉化的這種想法，為下面的學習做了鋪墊?！?/p>

　　4.深入研究，引入到下一個重點

　　師：剛才我們研究的是 中的部分，下面我們來整體研究一下 中隱藏的秘密。根據剛才的學習我們知道了 是過程的末動能，是過程的初動能。就是動能的變化量。那么 是什么呢?

　　生： 是合力在過程中所做的功。

　　師：也就是說一個力在過程中對物體做所的功等于過程中物體動能的變化量。這就是我們今天得出的第二個結論。即“偉大”的動能定理。對這個結論我們要求先記住再理解。記憶物理定理是很枯燥的事情，在我自己記憶的時候我會盡量將它想成美好的詩詞來記憶。比如動能定理我會這樣記：啊!合力啊!原來你做的功與動能的變化相同。

　　【課程進行到這個地方時可能有一部分學生有些疲勞了，思想會在這里拋錨。一句幽默的話能夠將學生的注意力吸引到課堂來，也使課堂氣氛變的輕松起來?！?/p>

　　5.分析例題，幫助理解

　　師：記住了這個定理有什么用呢?下面我們就來看一個例題，看看它到底有什么用。

　　投影儀出例題并分析解決。

　　【引導學生分析例題能使學生慢慢形成解決問題的思路?！?/p>

　　師：通過例題我們可以看出運用動能定理時，只關注的是過程中動能的始末狀態，并沒有考慮過程中的細節。那么大家考慮一下如果過程中間某一時刻我突然改變了力的大小，我們該怎么樣運用動能定理呢?回憶我們在分析關于“蹦極受力”時，用到了一種將過程分段的方法，對你有什么啟發嗎?

　　生：將力做功分成兩段再分析做功情況。

　　師：分段處理后也能運用動能定理。那么就說明動能定理也適用于變力做功。

　　【回憶舊的知識作類比也是一種解決問題的途徑，讓學生學會利用一種方法解決不同領域的問題?！?/p>

　　師：我們在平時也會常常遇到曲線運動的問題。那么動能定理是否在曲線運動中也適用呢?請大家在課后利用一切能利用的資源解決這個問題。

　　【留一個小問題由學生自己解決能夠激發他們的學習興趣，特別是利用網絡，圖書等方式?！?/p>

　　6.總結內容，加深記憶

　　利用一問一答的形式對所學知識進行復習小結，這樣有助于學生加深對本節所學內容的理解和記憶。并能使學生體驗到學習的快樂，激發他們的物理學習興趣。

　　7.布置作業，復習鞏固

　　課后習題 7，8

　　八、板書設計