第一篇：高一物理《動能、動能定理》教案

高一物理《動能、動能定理》教案

曾小康

【課 題】動能、動能定理 【課時安排】二課時。

【教學目的】

1、理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算。

2、理解動能定理及其推導過程。

3、知道動能定理的適用條件，會用動能定理進行計算。

【教學重點】動能和動能定理及其簡單的應用。【教學難點】動能和動量的區別，對動能定理的理解。【教學方法】講授、實驗、推理法。

【教學用具】斜面、滑塊、鐵球、木球、三角板、小黑板。【教學過程】復習提問：

1、功和能

2、動量

[學生活動] 略 [教師小結] 略 講授新課：

[引 言] 我們已知道，物體由于運動而具有的能量叫動能，物體的動能跟物體的質量和速度都有關系，定性地來看，物體的質量越大，速度越大，物體的動能就越大，在本節的教學中我們將定量地表達物體的動能，同時尋找出決定物體動能變化的物理量。

[板 書]

一、動能

[板 書]

1、動能的概念：物體由于運動而具有的能量叫做動能，用EK表示。[板 書]

2、動能的定量表達：EK=2mv[講 述] 設質量為m的物體放在光滑水平面上，在恒定水平合外力F的作用下，由靜止開始移動距離s，速度達v，則由

1v22[板 書] F=ma和v=2as得F=m·2s，即Fs=2mv，2[講 述] 從功和能的關系可知，此式表示F做功F·s使原靜止的物體（沒有動能）具有了跟運動相對應的能量2mv。所以物體的動能：EK=2mv [演 示] 定性驗證動能跟質量和速度有關

[講 述] ①把滑塊B放在斜面水平部分，讓滑塊A從斜面上不同高度處滑下，與滑塊B相碰推動滑塊B做功，因滑塊A下滑高度不同，與滑塊B相碰時速度不同，對滑塊B做功也不同，可定性看出，滑塊A動能隨速度的增大而增大。

212[講 述] ②讓質量不同的滑塊A，從斜面同一高度滑下，與水平面上的滑塊B相碰推動滑塊B做功，可定性得到，滑塊A的質量越大動能也越大。

[板 書]（1）動能是狀態量：對給定的物體，某狀態下的速度決定了該狀態下的動能（與速度方向無關）。

[板 書]（2）動能是標量，無負值。

[板 書]（3）動能的單位：與功的單位相同，是焦耳，簡稱焦，符號為J，1kg·m/s=1J。[板 書]（4）動能具有相對性，參考系不同，速度不同，所以動能也不同，一般都以地面為參考系。

[板 書]

3、動能與動量

p2[板 書]（1）聯系：動能和動量都是狀態量，且動能與動量大小間滿足關系EK=2m或

22p=2mEK

[板 書]（2）區別：

[板 書] ①定義表達不同：動能EK=2mv；動量p=mv，并且單位也不同。

[板 書] ②確定要素不同：動能是標量，只有大小；動量是矢量，有大小且有方向。[板 書] ③增量的計算不同：動能增量計算采用代數法，動量增量計算采用矢量法。[板 書] ④物理意義不同：動能變化用功來量度，動量變化用沖量來量度。[板 書]

二、動能定理 [板 書]

1、推導

[講 述] 設物體質量為m，初速度v1，在與運動方向相同的恒力F的作用下沿光滑水平面發生一段位移s，速度增至v2，如圖所示，在這過程中力F做功W=Fs。

[板 書] 根據牛頓第二定律F=ma和運動學公式V22-V12=2as

22v2?v111得W=Fs=ma2m=2mV22-2mV12，12即：W=Ek2-Ek1

[板 書] 動能定理：合外力做的功等于物體動能的變化（增量）W=Ek2-Ek1。

[講 述] 注意：動能定理我們雖然是從物體受恒力作用沿直線運動的條件下推導而得，但可證明，當外力是變力，物體做曲線運動時仍成立。

[板 書] 例題：一架噴氣式飛機，質量m=5.0×10kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s=5.3×10m時，達到起飛速度v=60m/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍（k=0.02），求飛機受到的牽引力。

[講 述] 分析：飛機原來是靜止的，初動能Ek1=0，飛機在水平方向受到的外力是牽引力F1和阻力F2=kmg如圖所示在外力作用下，飛機在跑道上滑跑一段路程s，外力對飛機做

23功，飛機的動能增加，最后達到起飛速度v，末動能Ek2=2mv，外力所做的總功W=F1s-F2s=F1s-kmgs,由動能定理就可以求出牽引力。[板 書] 解：由動能定理可得 F1s-kmgs=2mv

mv2 F1=2s＋kmg

2125.0?103?6023=2＋0.02×5.0×10×9.8 2?5.3?10=1.8×10（N）

答：飛機受到的牽引力為1.8×10（N）

[講 述] 從例題可以看出：

1、利用動能定理來解力學問題，要明確物體的初動能和末動能，要分析物體的受力情況，列出各個力所做的功，然后利用動能定理求解。

2、動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它來處理問題時比較方便。

12【課時小結】 動能：Ek=2mv,動能定理：W=Ek2-Ek1

44【鞏固練習】 課本P143練習三1、3 【布置作業】 課本P143練習三2、4 【教學后記】 略 【板書設計】 一動能

1、動能的概念：

2、動能的定量表達式：Ek=2mv（1）動能是狀態量（2）動能是標量、無負值（3）動能的單位：J（4）動能具有相對性：

3、動能與動量：

p2（1）聯系：EK=2m或p=2mEK

12（2）區別： ①定義表達式 ②確定要素 ③增量計算 ④物理意義

二、動能定理

1、推導：F=ma W=Fs= =2mV22-2mV12，V22-V12=2as

112、動能定理：W=Ek2-Ek1 例：解略

第二篇：高一物理“動能和動能定理”教學設計

高一物理“動能和動能定理”教學設計

根據新的《課程標準》體現了新的教學理念：本節教學設計以學生為主體，以懷仁一中教學三要素（即：學案導學、目標教學、三轉五讓）為指導，運用我校“335”模式進行教學。在課堂上鼓勵學生主動參與、主動探究、主動思考、主動實踐，在教師合理、有效的引導和點撥下進行高效率學習，以充分體現合作的精神、探究的過程，從而實現對學生自主學習和探究能力培養。

1.課程標準

探究恒力做功與物體動能變化的關系。

?ダ斫舛?能和動能定理，用動能定理解釋生活和生產中的現象。

2.學情分析

學生在學習這一節內容時，對動能的概念較易理解，對外力對物體做的功與物體動能的變化之間的定性關系也能掌握，對它們之間定量的關系可能理論上也能推導，但做到真正地理解還有一定的難度。要真正地理解動能定理，必須要經過感性認識到理性認識的過程，教學的起始要求不能太高，要循序漸進，從生活中眾多實例出發，通過分析、感受真正體驗動能定理的內涵。通過實例分析、實驗設計、器材選擇、動手操作、教師演示等環節，讓每一位同學都積極參與課堂教學，每一位同學都能享受成功的喜悅。

3.教材分析

教材在這一節中講述動能和動能定理時，沒有把二者分開講述，而是以功能關系為線索，同時引入了動能的定義式和動能定理。這樣敘述，思路簡明，能充分體現功能關系這一線索。由于在初中學生已經學過動能的概念，這樣敘述，學生接受起來不會有什么困難，而且可以提高學習效率。為了使學生加深理解動能定理的推導過程，可放手讓學生自已獨立進行推導，這樣做，可以加深對功能關系的認識，提高學生的推導能力。

?ザ?能定理是本章的重點之一，也是整個力學的重點之一，對學生以后的學習有著舉足輕重的地位。學生對動能定理的適用條件的清楚認識，知道不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線運動，動能定理都成立，是本節教學過程中的難點之一。要突破學生思維上的這一難點，設計實驗是關鍵。

?ザ越萄О傅拇?理應用，分析例題之后，分別讓學生用牛頓運動定律、運動學的公式和新學的動能定理求解。這樣進行比較，可以使學生體會到應用動能定理解題，不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它來處理問題有時比較方便。同時，可增加學生應用動能定理解題的信心。

4.教學目標

知識與技能：

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1、會用牛頓第二定律、運動學公式推導動能定理表達式

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2、體會動能的概念，會應用動能的表達式計算運動物體的動能

??

3、體會動能定理的物理意義，知道動能定理的適用條件

??

4、會用動能定理處理單個物體的有關問題和變力做功問題

?ス?程與方法：

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1、運用演繹推導方式推導動能定理的表達式，體會科學探究的方法；

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2、理論聯系實際，學習運用動能定理分析解決問題的方法。

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3、通過理論分析與論證的過程，使學生受到理性思維的訓練；

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4、通過實踐與拓展，使學生靈活遷移所學知識解決實際問題；

??

5、通過閱讀相關資料，擴大學生的視野，豐富學生的知識面；

?デ楦刑?度與價值觀：

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1、通過動能定理的演繹推導，感受成功的喜悅，培養學生對科學研究的興趣；

??

2、通過討論與交流，培養學生的語言表達表述能力和團結協作的學習精神；

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3、通過實踐與拓展，培養學生對知識的靈活遷移能力和實際應用能力；

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4、通過推導與延伸，使學生領悟到特殊與一般之間的辯證關系。

5.過程設計

教材處理

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1、課時安排：1課時

??1）歸納總結出外力做功與物體的動能的變化關系；

?? 2）通過理論分析與論證推導出外力做功與物體的動能的變化關系；

??3）教師利用演示實驗，做動能定理的驗證性實驗；

??4）綜合實驗與探究和理論分析的結果歸納總結，得到動能定理文字表述和數學表達式，以及動能定理的適用條件；

??5）通過例題，總結運用動能定理解決力學問題的思路和方法，認識利用

動能定理解題的優越性；

??6）通過實踐與拓展來體現學以致用的理念；

??7）通過查閱資料拓展學生的視野；

??8）通過課后練習鞏固所學知識；

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2、重點、難點的處理

?ブ嗇訓悖?

??1）綜合實驗與探究和理論分析的結果歸納總結，得到動能定理文字表述和數學表達式，以及動能定理的適用條件；

?? 2）通過例題，總結運用動能定理解決力學問題的思路和方法，認識利用動能定理解題的優越性；

?ゴ?理方法：1）本節課安排了典型的相關例題，其目的是突出運用動能定理解決力學問題的思路和方法，認識利用動能定理解題的優越性。因此，建議在講解過程中，把處理該類問題的步驟在解題過程中特別列出并強調。（即：分析物體的受力情況，列出各個力所做的功，明確物體的初動能和末動能。）

??2）解題結束后，要通過例題歸納出動能定理的適用范圍，使學生清楚的知道不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線運動，動能定理都成立。

??3）解題結束后，可以要求學生再用牛頓運動定律和運動學的公式求解 同一問題，并進行比較，可以使學生體會到應用動能定理解題，不涉及物體運動過程中的加速度和時間，比較方便。

?パХㄖ傅?

??

1、在探究過程中，重點引導學生從外力做功和物體的動能變化量兩個方向思考，選擇受力情況較為簡單，而動能變化量又較容易得到的具體運動形式，同時要考慮誤差的大小。

??

2、解題過程中，要求學生思考討論運用動能定理解決問題的優點和方法、步驟。

?パ?習評價

?テ蘭勰諶藎?

??

1、外力做功和動能的有關知識

??

2、知道外力對物體做功可以改變物體的動能；

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3、理解動能定理，會用動能定理進行計算；

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4、掌握動能定理的推導過程；

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5、學生靈活遷移所學知識解決實際問題的能力、探究意識、實踐能力、語言表達表述能力、團結協作的學習精神。

?テ蘭坌問劍?

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1、測標練習（當堂檢測）；

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2、書面考試（配餐作業）。

?パО浮⑴洳橢譜髑啊⒑蟮墓ぷ?

?タ翁媒萄е幸?滲透著“335”導學模式課改的理念，重視調動學生學習物理的積極性和主動性，重視物理學習的過程和方法，也重視教與學方式的多樣化。教學的功能及方法都發生了很大的變化，我校學案、配餐制作要做到如下要求：

?ネ誥蠔媒灘?

?パО鋼譜韃皇歉?著感覺走，而是要研究課程標準以及考試手冊，對教材中的每一部分內容考綱中提到怎樣的要求要做到心中有數，明確高考中對某一內容“考什么？”“考多難？”“怎樣考？”由此來確定學案的內容、深度和廣度？

??1.深刻理解新課標，吃透教材內容

?ネǘ兩灘暮螅?熟悉教材中每一章節的知識，熟悉高中物理內容前后知識上的連貫性，不能隨意增加、拔高有關知識。

??2.抓住本節課的教學目標以及重難點

?ザ匝?生可能難以理解的內容通過操作或其他途徑加以化解。尤其在知識結構中出現轉折或起著紐帶作用的內容，是教學的核心，講清講透。如何化難為易，化繁為簡，是學案制作要用心琢磨的。比如：高一《追及相遇問題》，結合具體問題建立各種模型是重難點，要考慮由易到難，從身邊簡單問題入手，采用從特殊到一般的思維方式。再比如:追及相遇例題，學生很難理解“能追上有最大距離；追不上有最小距離”有不同的求解方式，就要考慮到學生的接受能力，設計幾個有針對性的例題先讓學生自己計算，區分個人所用的計算方式，從而降低難度，學生也能從計算數據中歸納出不同方法如何表達。再通過本節課后的探究問題“追上與追不上的問題”讓學生進一步體會各種關系的建立。所以問題設置應有預見性，方能采取措施化解疑惑。

??3.基于教材、超越教材，以學生為中心的新理念是問題設置的核心

?パО鋼械奈侍庖歡ㄒ?對來自于教材中的素材進行研究、拓展和深層次的應用，對學生和教師的互動方式進行選擇，互動不是簡單的一問一答，通過問與答解決了某個物理問題還不是最終的目的，最終的目的應該是和學生一起探討解決某一類問題的常規思路與方法，或是獲得一種物理思想方法。

?ザ栽諦Ｑ?生的程度要進步了解

?ソ萄?是老師是主導，學生是主體。問題設置和例題選擇要全面了解學生，尊重學生的個性差異，主要體現在：

??1.要了解教學的對象――學生的個體差異，分析學生的知識結構差異，找好新知識學習的切入點

??2.要注重學生的差異性發展，設置的問題，讓學有余力的學生“跳一跳，夠得著”，讓基礎較差的學生“吃得進，可消化”，這樣不同的學生各得其所，每一位同學都有獲取知識的愉悅感和成就感。

?パ?生存在著個性差異，學習的基礎也不同，這是客觀事實。有的同學基礎好能力強，接受新知識就快，而有的同學學了新的忘了舊的，因此總是在知識的銜接上感覺到很吃力。參差不齊的學生就要求老師在備課的時候給予充分的考慮和重視，以便于區別對待。比如：問題的設置和例題的選擇，要考慮如何指導和啟發學生思考？如何組織學生合作與探究？

?ァ糾?】傾角為300的光滑斜面上，有一長為0.4m的細繩，其一端固定在斜面上的O點，另一端拴一個質量為m=0.4kg的小球在斜面上做圓周運動。

?ィ?1）請畫出小球做圓周運動的軌道平面及軌道半徑；

?ィ?2）請對小球在A、B點進行受力分析，并說明其向心力來源；

?ィ?3）小球通過最高點A的最小速度？

?ィ?4）若繩受以9.8N的力會斷裂，則小球通過最低點B時的最大速度？

?ド鮮隼?題的問題做了進一步分解，再去研究我們在開始就提出的問題，在必要的時候繼續作一些類似的引導工作。

?コ浞擲?用和查閱相關資料

??1.教材是學案制作的第一手資料，是教學的根本

?ソ鲆讕萁灘牡奶餑坷瓷柚夢侍猓?勢必導致學生厭倦，毫無興趣可言，因此，學案制作的時候適當選擇配套的同步資料與教材中的內容融會貫通，這樣的教學內容才能夠豐富，也能激發學生的求知欲。

??2.配餐要考慮本節課后學生對所學內容的反思與鞏固

?ヒ虼耍?選擇合適的配餐習題就顯得非常重要，這是一個課堂學習與課后學習的有機結合。當然，配餐習題也應放在幫助學生打好基礎上，同時要重視對探究型、開放型、質疑型問題等的研究，使重在基礎性的練習與重在發展性的練習合理搭配、有機整合，建構合理的物理練習系統。題盡量少而精，作業要適量。

?パО傅哪諶菀?與教學方法、教具相匹配

?パО鋼譜饕?結合適當的教學方法，雖然說教無定法，但我們通常采用的有：啟發探究法，實驗法，討論歸納，分層教學法，講練結合法等，教學方法具有層次多樣性和形式靈活性，熟練掌握并能夠靈活變換，只要能夠有利于學生的個性發展、開拓創新的教學方法都可以大膽運用，貫穿于教學過程的每一個環節，激發學生的學習興趣，發展學生的潛能。

?チ磽猓?涉及到物理學史的內容，學案中可給出科學家小故事或創設情景吸引學生的注意力。比如：高中物理《萬有引力與航天》，可以講一講天體物理學的創始人：伽利略、開普勒、第谷等物理學家，對推動天體物理學的發展起著非常重要的作用，等等。適當的物理學史能激起學生的學習動機和學習熱情。

?ゼ?體智慧的結晶

?バ驢緯癱曜枷露岳鮮Φ囊?求越來越高，同時新課程改革在倡導學生合作學習的同時，也要求教師合作探究，形成研討氛圍。要處理好學案、配餐的制作與集體備課的關系，簡單的來說就是教師注重集體的力量，每次提前一周安排一位老師備課，在教研活動時或其它固定備課時間講解這一章節內容的設計、問題的設計、例題的選擇等環節，其他老師可以討論、補充。應注意幾個問題：（1）平等合作無保留。本著互相尊重，合作的氛圍，備課組教師都有明確分工，尤其專項復習時，合作方式更能夠發揮集體的智慧，也給每一位老師自己研究得很大空間。（2）整體安排顧大局。集體備課要縱覽全局，注重教材章節之間的聯系，內容不是支離破碎的，而是統一的整體。（3）超前意識不拖拉。教師超前集體備課，不僅能增強教學的目的性和針對性，還能將問題消滅在萌芽狀態，一般提前一周集體備課。（4）反思意識促進步。上周的學案和配餐經實踐后，把上周存在的問題進行全新的改進，使我校學案不斷發展進步。

第三篇：高一物理動能 動能定理教學設計

高一物理動能 動能定理教學設計

2005我省使用新的《課程標準》與以前的教學大綱相比體現了新的教學理念：注重全體學生的發展，改變學科本位的觀念；從生活走向物理，從物理走向社會；注重科學探究，提倡學習方式的多樣化、強調過程和方法的學習，以培養學生的“創新意識、創新精神和實踐能力”為根本出發點，激勵學生“在教學過程中的主動學習和探究精神”，調動學生學習的主動性、積極性，促進其個性全面健康地發展和情感、態度、價值觀的自我體現。隨著教學改革地不斷深入，教師的教學理念也要發生根本的轉變。自主探究、啟發導學模式相對于傳統教學模式而言，主要體現在把課堂充分還給學生，使學生在科學探究中獲得科學知識和科學方法。在教學過程中建構具有教育性、創造性、實踐性、操作性的學生主體參與活動為主要形式，以實現學生各方面能力的綜合發展為目的，促進學生整體素質的全面發展。

本節教學設計以學生為主體，運用“引導－探究”模式進行教學。在課堂上鼓勵學生主動參與、主動探究、主動思考、主動實踐，在教師合理、有效的引導下進行高效率學習，以充分體現合作的精神、探究的過程，從而實現對學生探究能力培養。

一、課程標準

探究恒力做功與物體動能變化的關系。理解動能和動能定理，用動能定理解釋生活和生產中的現象。

二．學情分析

學生在學習這一節內容時，對動能的概念較易理解，對外力對物體做的功與物體動能的變化之間的定性關系也能掌握，對它們之間定量的關系可能理論上也能推導，但做到真正地理解還有一定的難度。要真正地理解動能定理，必須要經過感性認識到理性認識的過程，教學的起始要求不能太高，要循序漸進，從生活中眾多實例出發，通過分析、感受真正體驗動能定理的內涵。通過實例分析、實驗設計、器材選擇、動手操作、教師演示等環節，讓每一位同學都積極參與課堂教學，每一位同學都能享受成功的喜悅。

三、教材分析

教材在這一節中講述動能和動能定理時，沒有把二者分開講述，而是以功能關系為線索，同時引入了動能的定義式和動能定理。這樣敘述，思路簡明，能充分體現功能關系這一線索。由于在初中學生已經學過動能的概念，這樣敘述，學生接受起來不會有什么困難，而且可以提高學習效率。為了使學生加深理解動能定理的推導過程，可放手讓學生自已獨立進行推導，這樣做，可以加深對功能關系的認識，提高學生的推導能力。

動能定理是本章的重點之一，也是整個力學的重點之一，對學生以后的學習有著舉足輕重的地位。學生對動能定理的適用條件的清楚認識，知道不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線運動，動能定理都成立，是本節教學過程中的難點之一。要突破學生思維上的這一難點，設計實驗是關鍵。

對教學案的處理應用，分析例題之后，可讓幾名同學同時做同一道習題，可能有學生用牛頓運動定律和運動學的公式求解，也可能有同學用新學的動能定理求解。這樣進行比較，可以使學生體會到應用動能定理解題，不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此用它來處理問題有時比較方便。同時，可增加學生應用動能定理解題的信心。

四、教學目標

知識與技能：?

1、掌握動能的表達式及動能定理的表達式；

2、理解動能定理的確切含義，應用動能定理解決實際問題；

3、掌握動能定理的推導過程；

4、會用實驗方法探究物理定理或規律；

5、會用動能定理解決力學問題，掌握用動能定理解題的一般步驟。

過程與方法：?

1、運用演繹推導方式推導動能定理的表達式，體會科學探究的方法；

2、理論聯系實際，學習運用動能定理分析解決問題的方法。

3、通過理論分析與論證的過程，使學生受到理性思維的訓練；

4、通過實踐與拓展，使學生靈活遷移所學知識解決實際問題；

5、通過閱讀相關資料，擴大學生的視野，豐富學生的知識面；

情感態度與價值觀：?

1、通過動能定理的演繹推導，感受成功的喜悅，培養學生對科學研究的興趣；

2、通過實驗與探究，培養學生的探究意識和實踐能力；

3、通過討論與交流，培養學生的語言表達表述能力和團結協作的學習精神；

4、通過實踐與拓展，培養學生對知識的靈活遷移能力和實際應用能力；

5、通過推導與延伸，使學生領悟到特殊與一般之間的辯證關系。

五、過程設計

教材處理?

1、課時安排：2課時

第一課時：1）通過列舉日常生活中的實例提出問題，即外力做功與物體的動能的變

化之間有什么關系；

2）要求學生根據自己的經驗提出猜想；

3）要求學生分組討論，設計實驗探究方案、實驗步驟，選擇實驗器材，設計記錄數據的表格；

4）全班討論各種實驗方案的可操作性、優缺點以及改進方法；

5）提供一些實驗器材，讓學生在明確實驗目的的情況下，進行實驗操作、記錄數據、并對實驗數據進行處理與分析并歸納得出結論；

第二課時：1）歸納總結出外力做功與物體的動能的變化關系；

2）通過理論分析與論證推導出外力做功與物體的動能的變化關系；

3）教師利用演示實驗，做動能定理的驗證性實驗；

4）綜合實驗與探究和理論分析的結果歸納總結，得到動能定理文字表述

和數學表達式，以及動能定理的適用條件；

5）通過例題，總結運用動能定理解決力學問題的思路和方法，認識利用

動能定理解題的優越性；

6）通過實踐與拓展來體現學以致用的理念；

7）通過查閱資料拓展學生的視野；

8）通過課后練習鞏固所學知識；

第四篇：動能 動能定理教案

第四節

動能 動能定理

一．教學目標

1．知識目標

（1）理解什么是動能；（2）知道動能公式Ek?12mv，會用動能公式進行計算； 2（3）理解動能定理及其推導過程，會用動能定理分析、解答有關問題。2．能力目標

（1）運用演繹推導方式推導動能定理的表達式；（2）理論聯系實際，培養學生分析問題的能力。3．情感目標

培養學生對科學研究的興趣

二．重點難點

重點：本節重點是對動能公式和動能定理的理解與應用。

難點：動能定理中總功的分析與計算在初學時比較困難，應通過例題逐步提高學生解決該問題的能力。

通過動能定理進一步加深功與能的關系的理解，讓學生對功、能關系有更全面、深刻的認識。

三．教具

投影儀與幻燈片若干。多媒體教學演示課件

四．教學過程

1．引入新課

初中我們曾對動能這一概念有簡單、定性的了解，在學習了功的概念及功和能的關系之后，我們再進一步對動能進行研究，定量、深入地理解這一概念及其與功的關系。

2．內容組織

（1）什么是動能？它與哪些因素有關？（可請學生舉例回答，然后總結作如下板書）物體由于運動而具有的能叫動能，它與物體的質量和速度有關。

舉例：運動物體可對外做功，質量和速度越大，動能就越大，物體對外做功的能力也越強。所以說動能表征了運動物體做功的一種能力。

（2）動能公式

動能與質量和速度的定量關系如何呢？我們知道，功與能密切相關。因此我們可以通過做功來研究能量。外力對物體做功使物體運動而具有動能。

下面研究一個運動物體的動能是多少？

如圖：光滑水平面上一物體原來靜止，質量為m，此時動能是多少？（因為物體沒有運動，所以沒有動能）。

在恒定外力F作用下，物體發生一段位移s，得到速度v，這個過程中外力做功多少？物體獲得了多少動能？

v212?mv 外力做功W＝Fs＝ma×

2a2由于外力做功使物體得到動能，所以動能與質量和速度的定量關系：

用Ek表示動能，則計算動能的公式為：Ek?它的速度平方的乘積的一半。

由以上推導過程可以看出，動能與功一樣，也是標量，不受速度方向的影響。它在國際單位制中的單位也是焦耳（J）。一個物體處于某一確定運動狀態，它的動能也就對應于某一確定值，因此動能是狀態量。

下面通過一個簡單的例子，加深同學對動能概念及公式的理解。

試比較下列每種情況下，甲、乙兩物體的動能：（除下列點外，其他情況相同）① 物體甲的速度是乙的兩倍；

② 物體甲向北運動，乙向南運動； ③ 物體甲做直線運動，乙做曲線運動；

④ 物體甲的質量是乙的一半。

總結：動能是標量，與速度方向無關；動能與速度的平方成正比，因此速度對動能的影響更大。

（3）動能定理

12mv就是物體獲得的動能，這樣我們就得到了212mv。即物體的動能等于它的質量跟2①動能定理的推導

將剛才推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，經過一段位移s，速度達到v2，如圖2，則此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？

外力F做功：W1＝Fs 摩擦力f做功：W2＝－fs 外力做的總功為：

2v2?v121212W總＝Fs?fs?ma??mv2?mv1?Ek2?Ek1??Ek

2a22可見，外力對物體做的總功等于物體在這一運動過程中動能的增量。其中F與物體運動同向，它做的功使物體動能增大；f與物體運動反向，它做的功使物體動能減少。它們共同作用的結果，導致了物體動能的變化。

問：若物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導學生推導出正確結論并板書：

外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結論叫動能定理。

用W總表示外力對物體做的總功，用Ek1表示物體初態的動能，用Ek2表示末態動能，則動能定理表示為：W總＝Ek2?Ek1??Ek

②對動能定理的理解

動能定理是學生新接觸的力學中又一條重要規律，應立即通過舉例及分析加深對它的理解。

a．對外力對物體做的總功的理解

有的力促進物體運動，而有的力則阻礙物體運動。因此它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又因為W總＝W1+W2+?＝F1·s+F2·s+?＝F合·s，所以總功也可理解為合外力的功。

b．對該定理標量性的認識

因動能定理中各項均為標量，因此單純速度方向改變不影響動能大小。如勻速圓周運動過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。

c．對定理中“增加”一詞的理解 由于外力做功可正、可負，因此物體在一運動過程中動能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動能一定增大，它的確切含義為未態與初態的動能差，或稱為“改變量”。數值可正，可負。

d．對狀態與過程關系的理解

功是伴隨一個物理過程而產生的，是過程量；而動能是狀態量。動能定理表示了過程量等于狀態量的改變量的關系。

（4）例題講解或討論

主要針對本節重點難點——動能定理，適當舉例，加深學生對該定理的理解，提高應用能力。

例1．一物體做變速運動時，下列說法正確的是（）A．合外力一定對物體做功，使物體動能改變 B．物體所受合外力一定不為零

C．合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變 D．物體加速度一定不為零

此例主要考察學生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運動的例子，很容易得到正確答案B、D。

例2．在水平放置的長直木板槽中，一木塊以6.0米/秒的初速度開始滑動。滑行4.0米后速度減為4.0米/秒，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可以向前滑行多遠？

此例是為加深學生對負功使動能減少的印象，需正確表示動能定理中各物理量的正負。解題過程如下：

設木板槽對木塊摩擦力為f，木塊質量為m，據題意使用動能定理有： －fs1＝Ek2－Ek1，即－f·4＝－fs2＝0－Ek2，即－fs2＝－

2m（4－6）212

m4 2二式聯立可得：s2＝3.2米，即木塊還可滑行3.2米。

此題也可用運動學公式和牛頓定律來求解，但過程較繁，建議布置學生課后作業，并比較兩種方法的優劣，看出動能定理的優勢。

例3．如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？

可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理。

A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個力做功分別為Fs，0和－mg（h2－hl），所以動能定理寫為：

122m(vB?vA)2m122?(vB?vA)〕解得

s?〔g（h2?h1）

F2Fs－mg（h2－h1）＝從此例可以看出，以我們現在的知識水平，牛頓定律無能為力的問題，動能定理可以很方便地解決，其關鍵就在于動能定理不計運動過程中瞬時細節。

通過以上三例總結一下動能定理的應用步驟：（1）明確研究對象及所研究的物理過程。

（2）對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數和。（3）確定始、末態的動能。（未知量用符號表示），根據動能定理列出方程

W總＝Ek2?Ek1

（4）求解方程、分析結果 我們用上述步驟再分析一道例題。

例4．如圖所示，用細繩連接的A、B兩物體質量相等，A位于傾角為30°的斜面上，細繩跨過定滑輪后使A、B均保持靜止，然后釋放，設A與斜面間的滑動摩擦力為A受重力的0.3倍，不計滑輪質量和摩擦，求B下降1米時的速度大小。

讓學生自由選擇研究對象，那么可能有的同學分別選擇A、B為研究對象，而有了則將A、B看成一個整體來分析，分別請兩位方法不同的學生在黑板上寫出解題過程：

解法一：對A使用動能定理 Ts－mgs·sin30°－fs＝

2mv 2對B使用動能定理（mg—T）s ＝三式聯立解得：v＝1.4米/秒

mv

且f ＝0.3mg 2解法二：將A、B看成一整體。（因二者速度、加速度大小均一樣），此時拉力T為內力，求外力做功時不計，則動能定理寫為：

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

可見，結論是一致的，而方法二中受力體的選擇使解題過程簡化，因而在使用動能定理時要適當選取研究對象。

3．課堂小結

1．對動能概念和計算公式再次重復強調。

2．對動能定理的內容，應用步驟，適用問題類型做必要總結。

3．通過動能定理，再次明確功和動能兩個概念的區別和聯系、加深對兩個物理量的理解。

（北大附中

田大同）

·2mv 2

第五篇：7.7動能和動能定理教案

7.7動能和動能定理

主備人： 審核人：

授課時間： 考綱要求:二級 教學目標】

1、掌握動能的表達式。

2、掌握動能定理的表達式。

3、理解動能定理的確切含義，應用動能定理解決實際問題。【教學重點、難點】 對動能定理的理解和應用。【教學過程】

一、導入新課

導入：通過上節課的探究，我們已經知道了力對物體所做的功與速度變化的關系，那么物體的動能應該怎樣表達？力對物體所做的功與物體的動能之間又有什么關系呢？這節課我們就來研究這些問題。

二、新課教學

1、動能表達式

我們在學習重力勢能時，是從哪里開始入手進行分析的？這對我們討論動能有何啟示？

學習重力勢能時，是從重力做功開始入手分析的。討論動能應該從力對物體做的功入手分析。

在以下簡化的情景下求出力對物體做功的表達式。

設物體的質量為m，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出力F對物體做功的表達式。

推導過程：

問題：教材上說“mv2”很可能是一個具有特殊意義的物理量，為什么這樣

21說？

分析：因為這個量在過程終了與過程開始時的差，正好等于力對物體做的功，所以“mv2就是我們要找的動能表達式，即

21質量為m的物體，以速度v運動時的動能為 Ek?12mv2

問題：動能是矢量還是標量？國際單位制中，動能的單位是什么？

分析：動能是標量，單位與功相同，國籍單位制中都為焦耳

2、動能定理

動能定理的表達式：

有了動能的表達式后，前面我們推出的W?就可以寫成 W?Ek2?Ek1

其中Ek2表示一個過程的末動能mv22，Ek1表示一個過程的初動能mv12。

221112mv2?212mv12，上式表明，力在一個過程中對物體所作的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結論，叫做動能定理。

問題：如果物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示什么意義？

分析：（1）定理中力所做的功W，是指物體合外力的功，它等于各個力做功的代數和。

（2）若合外力方向與物體運動方向相同時，合外力對物體做正功，W>0,則物體動能增加。

（3）若合外力方向與物體運動方向相反時，合外力對物體做負功，W<0,則物體動能減少。

問題：動能定理是否可以應用于變力作功或物體作曲線運動的情況，該怎樣理解？

分析：（1）動能定理，我們實在物體受恒力作用且作直線運動的情況下推出的。當物體受變力作用，或做曲線運動時，仍可以用分割求和的方法得到動能定理。故對任何過程的恒力、變力；勻變速、非勻變速；直線運動、曲線運動等都能運用。

（2）若物體的運動由幾個過程組成，而又不需要研究過程的中間狀態時，可把多個過程看成一個全過程研究，但功應該為各個階段合力做功的代數和

3、例題

作業：課后問題與練習。課后回憶：