第一篇：動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)

探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系（教學(xué)設(shè)計(jì)）

講課人：趙爭(zhēng)慶

●教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)目標(biāo)

1.理解動(dòng)能的概念.2.知道動(dòng)能的定義式，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算.3.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，知道動(dòng)能定理的適用范圍.二、能力目標(biāo)

1.運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式.2.理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力.三、德育目標(biāo)

通過動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣.●教學(xué)重點(diǎn)

1.動(dòng)能的概念.2.動(dòng)能定理及其應(yīng)用.●教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)動(dòng)能定理的理解.●教學(xué)方法

推理歸納法、講授法、電教法.●教學(xué)用具

PPT ●教學(xué)過程

用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo).1.理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算.2.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程.3.知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程.一、引入新課

1.問：什么是物體的動(dòng)能?物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)?

2.學(xué)生答：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能；

物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)系.3.引入 ：那么，物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量速度有什么關(guān)系呢?本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題.［板書課題：動(dòng)能、動(dòng)能定理］

二、新課教學(xué)

(一)1.演示實(shí)驗(yàn)：(可利用媒體資料中的動(dòng)畫)

①介紹實(shí)驗(yàn)裝置：讓滑塊A從光滑的導(dǎo)軌上滑下，與木塊B相碰，推動(dòng)木塊做功.②演示并觀察現(xiàn)象

a.讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到：高度大時(shí)滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功多.b.讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功多.③從功能關(guān)系定性分析得到：

物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大.那么動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量關(guān)系呢?(二)1.用投影片出示下列思考題：

一架飛機(jī)在牽引力的作用下(不計(jì)阻力)，在起飛跑道上加速運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，問：

①飛機(jī)的動(dòng)能如何變化?為什么?

②飛機(jī)的動(dòng)能變化的原因是什么?

③牽引力對(duì)飛機(jī)所做的功與飛機(jī)動(dòng)能的變化之間有什么關(guān)系?

2.學(xué)生討論并回答

①在起飛過程中，飛機(jī)的動(dòng)能越來越大，因?yàn)轱w機(jī)的速度在不斷增大.②由于牽引力對(duì)飛機(jī)做功，導(dǎo)致飛機(jī)的動(dòng)能不斷增大.③據(jù)功能關(guān)系：牽引力做了多少功，飛機(jī)的動(dòng)能就增大多少.3.滲透研究方法：由于牽引力所做的功和動(dòng)能變化之間的等量關(guān)系，我們可以根據(jù)做功的多少，來定量地確定動(dòng)能.4.出示思考題二：

如圖所示，一個(gè)物體的質(zhì)量為ｍ，初速度為ｖ１，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移s，速度增大到ｖ 2，則：

①力F對(duì)物體所做的功多大?(W＝Fs)

②物體的加速度多大?a＝

③物體的初速、末速、位移之間有什么關(guān)系?

④結(jié)合上述三式你能綜合推導(dǎo)得到什么樣的式子?

⑤在學(xué)生推導(dǎo)的過程中挑選并在實(shí)物投影儀上評(píng)析：

⑥針對(duì)學(xué)生推理得到的表達(dá)式，教師分析概括：合力F所做的功等于 這個(gè)物理量的變化；又據(jù)功能關(guān)系，F(xiàn)所做的功等于物體動(dòng)能的變化，所以在物理學(xué)中就用

這個(gè)量表示物體的動(dòng)能.⑦講述動(dòng)能的有關(guān)問題：

a.物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.b.公式E ｋ ＝

c.動(dòng)能是標(biāo)量

ｄ.動(dòng)能的單位：焦(J)(三)動(dòng)能定理

1.我們用E ｋ 來表示物體的動(dòng)能，那么剛才得到的表達(dá)式可以改寫為：W＝E ｋ 2 －E ｋ 1

2.學(xué)生敘述上式中各個(gè)字母所表示的物理量：合力對(duì)物體所做的功；物體的末動(dòng)能；物體的初動(dòng)能.3.請(qǐng)學(xué)生用語(yǔ)言把上式表達(dá)式敘述出來：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化.4.教師總結(jié)

通過剛才的分析討論：我們知道合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.5.討論

①當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化?

②當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化? 學(xué)生答：

當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí)，末動(dòng)能大于初動(dòng)能，動(dòng)能增加；

當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能小于初動(dòng)能，動(dòng)能減少.6.教師講解動(dòng)能定理的適用條件

動(dòng)能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng).(四)動(dòng)能定理的應(yīng)用

1.用多媒體出示下列例題，并用CAI課件模擬題中的物理情景：

一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×10 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝25.3×10ｍ時(shí)，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力.注意：不要限制學(xué)生的解題思路

2.學(xué)生解答上述問題

3.抽查有代表性的解法在實(shí)物投影儀上展示：

解法一：以飛機(jī)為研究對(duì)象，它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)受到重力、支持力、牽引力和阻力作用.解法二：以飛機(jī)為研究對(duì)象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個(gè)力做的功分別為W Ｇ ＝０，W 支 ＝０，W 牽 ＝Fs，W 阻 ＝－ｋｍｇs.據(jù)動(dòng)能定理得：Fs-kmgs= 代入數(shù)據(jù)，解得F＝1.9×10Ｎ

4.教師講：上邊兩種解法分別是：解法一是用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解的，而解法二是用動(dòng)能定理求解的，那么同學(xué)們比較一下，這兩種解法有什么區(qū)別呢?

5.學(xué)生討論比較后得到：

解法一采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解，要假定牽引力是恒力，而實(shí)際中牽引力不一定是恒力.解法二采用動(dòng)能定理求解.因?yàn)閯?dòng)能定理適用于變力，用它可以處理牽引力是變力的情況.而且運(yùn)用動(dòng)能定理解題不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，因?yàn)橛盟鼇硖幚韱栴}時(shí)比較方便.6.學(xué)生閱讀課文例題的解答過程，概括用動(dòng)能定理解題的方法和步驟.學(xué)生：①確定研究對(duì)象

②分析物體的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，做正功還是做負(fù)功，進(jìn)而明確合外力的功.③明確物體在始末狀態(tài)的動(dòng)能.④根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解.三、鞏固練習(xí)

在PPT上

四、小結(jié)

1.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能可用E ｋ 來表示，物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半

2.動(dòng)能是標(biāo)量，狀態(tài)量.3.動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律F＝ｍa和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的.4.動(dòng)能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力，動(dòng)能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功.5.動(dòng)能定理的表達(dá)式雖是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對(duì)于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用.五、作業(yè)

六、板書設(shè)計(jì)

第二篇：動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì) 第四節(jié) 動(dòng)能 動(dòng)能定理

●本節(jié)教材分析

動(dòng)能定理研究的是質(zhì)點(diǎn)的功能關(guān)系，是本章的重點(diǎn).本節(jié)在講述動(dòng)能和動(dòng)能定理時(shí)，沒有把二者分開講述，而是以功能關(guān)系為線索，同時(shí)引入了動(dòng)能的定義式和動(dòng)能定理，這樣敘述，思路簡(jiǎn)明，能充分體現(xiàn)功能關(guān)系這一線索，同時(shí)考慮到初中已經(jīng)學(xué)過動(dòng)能的概念，這樣敘述，學(xué)生容易接受.通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過程.清楚動(dòng)能定理的適用條件，通過對(duì)比分析使學(xué)生體會(huì)到應(yīng)用動(dòng)能定理解題較牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題的不同點(diǎn)：即運(yùn)用動(dòng)能定理解題由于不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，因此用它來處理問題有時(shí)比較方便.●教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)目標(biāo)

1.理解動(dòng)能的概念.2.知道動(dòng)能的定義式，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算.3.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，知道動(dòng)能定理的適用范圍.二、能力目標(biāo)

1.運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式.2.理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力.三、德育目標(biāo)

通過動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣.●教學(xué)重點(diǎn)

1.動(dòng)能的概念.2.動(dòng)能定理及其應(yīng)用.●教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)動(dòng)能定理的理解.●教學(xué)方法

推理歸納法、講授法、電教法.●教學(xué)用具

投影片、CAI課件、導(dǎo)軌、物塊(或小球兩個(gè)).●教學(xué)過程

用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo).1.理解動(dòng)能的概念，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算.2.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程.3.知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程.一、引入新課

1.問：什么是物體的動(dòng)能?物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)?

2.學(xué)生答：

物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能；

物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)系.3.引入

那么，物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量速度有什么關(guān)系呢?本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題.［板書課題：動(dòng)能、動(dòng)能定理］

二、新課教學(xué)

(一)1.演示實(shí)驗(yàn)：(可利用媒體資料中的動(dòng)畫)

①介紹實(shí)驗(yàn)裝置：讓滑塊A從光滑的導(dǎo)軌上滑下，與木塊B相碰，推動(dòng)木塊做功.②演示并觀察現(xiàn)象

a.讓同一滑塊從不同的高度滑下，可以看到：高度大時(shí)滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功多.b.讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下，可以看到：質(zhì)量大的滑塊把木塊推得遠(yuǎn)，對(duì)木塊做的功多.③從功能關(guān)系定性分析得到：

物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動(dòng)能就越大.那么動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間有什么定量關(guān)系呢?

(二)1.用投影片出示下列思考題：

一架飛機(jī)在牽引力的作用下(不計(jì)阻力)，在起飛跑道上加速運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，問：

①飛機(jī)的動(dòng)能如何變化?為什么?

②飛機(jī)的動(dòng)能變化的原因是什么?

③牽引力對(duì)飛機(jī)所做的功與飛機(jī)動(dòng)能的變化之間有什么關(guān)系?

2.學(xué)生討論并回答

①在起飛過程中，飛機(jī)的動(dòng)能越來越大，因?yàn)轱w機(jī)的速度在不斷增大.②由于牽引力對(duì)飛機(jī)做功，導(dǎo)致飛機(jī)的動(dòng)能不斷增大.③據(jù)功能關(guān)系：牽引力做了多少功，飛機(jī)的動(dòng)能就增大多少.3.滲透研究方法：由于牽引力所做的功和動(dòng)能變化之間的等量關(guān)系，我們可以根據(jù)做功的多少，來定量地確定動(dòng)能.4.出示思考題二：

如圖所示，一個(gè)物體的質(zhì)量為ｍ，初速度為ｖ１，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移s，速度增大到ｖ 2，則：

①力F對(duì)物體所做的功多大?(W＝Fs)

②物體的加速度多大?a＝

③物體的初速、末速、位移之間有什么關(guān)系?

④結(jié)合上述三式你能綜合推導(dǎo)得到什么樣的式子?

⑤在學(xué)生推導(dǎo)的過程中挑選并在實(shí)物投影儀上評(píng)析：

⑥針對(duì)學(xué)生推理得到的表達(dá)式，教師分析概括：合力F所做的功等于 這個(gè)物理量的變化；又據(jù)功能關(guān)系，F(xiàn)所做的功等于物體動(dòng)能的變化，所以在物理學(xué)中就用

⑦講述動(dòng)能的有關(guān)問題：

a.物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.這個(gè)量表示物體的動(dòng)能.b.公式E ｋ ＝

c.動(dòng)能是標(biāo)量

ｄ.動(dòng)能的單位：焦(J)

(三)動(dòng)能定理

1.我們用E ｋ 來表示物體的動(dòng)能，那么剛才得到的表達(dá)式可以改寫為：W＝E ｋ 2 －E ｋ 1

2.學(xué)生敘述上式中各個(gè)字母所表示的物理量： 體的末動(dòng)能； 物體的初動(dòng)能.合力對(duì)物體所做的功； 物

3.請(qǐng)學(xué)生用語(yǔ)言把上式表達(dá)式敘述出來.合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化.4.教師總結(jié)

通過剛才的分析討論：我們知道合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.5.討論

①當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化?

②當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能如何變化? 學(xué)生答：

當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí)，末動(dòng)能大于初動(dòng)能，動(dòng)能增加；

當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能小于初動(dòng)能，動(dòng)能減少.6.教師講解動(dòng)能定理的適用條件

動(dòng)能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng).(四)動(dòng)能定理的應(yīng)用

1.用多媒體出示下列例題，并用CAI課件模擬題中的物理情景：

一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量ｍ＝5×103 kg，起飛過程中從靜止開始滑跑的路程為s＝5.3×102ｍ時(shí)，達(dá)到起飛速度ｖ＝60ｍ/s，在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍(ｋ＝0.02)，求飛機(jī)受到的牽引力.注意：不要限制學(xué)生的解題思路

2.學(xué)生解答上述問題

3.抽查有代表性的解法在實(shí)物投影儀上展示：

解法一：以飛機(jī)為研究對(duì)象，它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)受到重力、支持力、牽引力和阻力作用.解法二：以飛機(jī)為研究對(duì)象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個(gè)力做的功分別為W Ｇ ＝０，W 支 ＝０，W 牽 ＝Fs，W 阻 ＝－ｋｍｇs.據(jù)動(dòng)能定理得：Fs-kmgs= 據(jù)，解得F＝1.9×10Ｎ 4

代入數(shù)

4.教師講：上邊兩種解法分別是：解法一是用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解的，而解法二是用動(dòng)能定理求解的，那么同學(xué)們比較一下，這兩種解法有什么區(qū)別呢?

5.學(xué)生討論比較后得到：

解法一采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解，要假定牽引力是恒力，而實(shí)際中牽引力不一定是恒力.解法二采用動(dòng)能定理求解.因?yàn)閯?dòng)能定理適用于變力，用它可以處理牽引力是變力的情況.而且運(yùn)用動(dòng)能定理解題不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，因?yàn)橛盟鼇硖幚韱栴}時(shí)比較方便.6.學(xué)生閱讀課文例題的解答過程，概括用動(dòng)能定理解題的方法和步驟.學(xué)生：①確定研究對(duì)象

②分析物體的受力情況，明確各個(gè)力是否做功，做正功還是做負(fù)功，進(jìn)而明確合外力的功.③明確物體在始末狀態(tài)的動(dòng)能.④根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解.三、鞏固練習(xí)

1.改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生改變，在下列情況下，汽車的動(dòng)能各是原來的幾倍.a.質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍.b.速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍.c.質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍.ｄ.速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍.2.以大小相等的速度分別向豎直方向和水平方向拋出兩個(gè)質(zhì)量相等的物體，拋出時(shí)兩個(gè)物體的動(dòng)能是否相同?動(dòng)量是否相同?

3.質(zhì)量10 ｇ，以0.8 km/s飛行的子彈，質(zhì)量60 kg，以10 ｍ/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大?哪一個(gè)的動(dòng)量大? 參考答案：

1.a.動(dòng)能是原來的4倍.b.動(dòng)能是原來的2倍.c.動(dòng)能是原來的8倍.ｄ.動(dòng)能等于原來的動(dòng)能.2.動(dòng)能相同，動(dòng)量不相同.3.子彈的動(dòng)能大，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量大

四、小結(jié)

1.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能可用E ｋ 來表示，物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半（2.動(dòng)能是標(biāo)量，狀態(tài)量.)

3.動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律F＝ｍa和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 推導(dǎo)出來的.4.動(dòng)能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力，動(dòng)能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功.5.動(dòng)能定理的表達(dá)式雖是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但對(duì)于外力是變力，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用.五、作業(yè)

六、板書設(shè)計(jì)

習(xí)題精選

測(cè)試一

1、一個(gè)人站在陽(yáng)臺(tái)上，從陽(yáng)臺(tái)邊緣以相同的速率v 0 分別把三個(gè)質(zhì)量相同的球豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則三球拋出時(shí)的動(dòng)能（）

A、上拋球最大

B、下拋球最大

C、平拋球最大

D、三球一樣大

2、在光滑的地板上，用水平拉力分別使兩個(gè)物塊由靜止獲得相同的動(dòng)能，那么可以肯定（）

A、水平拉力相等

B、兩物塊質(zhì)量相等

C、兩物塊速度變化相等

D、水平拉力對(duì)兩物塊做功相等

3、兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量之比為m A ：m B =2 ：1，二者動(dòng)能相同，它們和水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則二者在桌面上滑行到停止經(jīng)過的距離之比為（）

A、s A ：s B =2 ：1 B、s A ：s B =1 ：2

C、s A ：s B =4 ：1 D、s A ：s B =1 ：4

4、一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時(shí)物體的速度為2m/s，則下列說法中錯(cuò)誤的是2（）〔g取10m/s〕

A、手對(duì)物體做功12J；

B、合外力對(duì)物體做功12J；

C、合外力對(duì)物體做功2J；

D、物體克服重力做功10J、5、質(zhì)量為 m的物體，在沿斜面方向恒力F 的作用下，沿粗糙的斜面勻速地由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，物體上升的高度為h，如圖所示，則運(yùn)動(dòng)過程中（）

A、物體所受各力的合力做功為零

B、物體所受合力做功為mgh

C、恒力F與摩擦力的合力做功為零

D、以上說法都不對(duì)

6、下列說法中正確的是

（）

A、運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變，該物體所受的合外力必定為零

B、運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變，該物體所受的合外力一定不為零

C、物體做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能必變化

D、物體做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能可能不變

7、從地面豎直上拋一質(zhì)量為0、4kg的球，若不計(jì)空氣阻力，球經(jīng)4s落回地面，則拋出時(shí)人對(duì)球做的功為

()

A、80J B、160J C、40J D、120J

8、在粗糙水平地面上，使一物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，兩次的作用力大小相等，力與水平方向的夾角也相等、物體的位移也相等、則，這兩種情況下：()

A、拉力和推力做功相等，物體末速度相等

B、拉力和推力做功相等，物體末速度不等

C、拉力和推力做功不等，物體末動(dòng)能相等

D、拉力和推力做功不等，物體末動(dòng)能不等 ９、下列說法中正確的時(shí)（）

A、動(dòng)量相同的兩個(gè)物體,質(zhì)量大的物體動(dòng)能大

B、動(dòng)量相同的兩個(gè)物體,質(zhì)量大的物體動(dòng)能小

C、動(dòng)能相同的兩個(gè)物體,質(zhì)量大的物體動(dòng)量大

D、動(dòng)能相同的兩個(gè)物體,質(zhì)量大的物體動(dòng)量小

10、水平面上的一個(gè)質(zhì)量為m的物體，在一水平恒力F作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移s后撤去F，又經(jīng)過位移2s后物體停了下來，則物體受到的阻力大小應(yīng)是()

A、B、2F C、D、3F

11、一個(gè)物體靜置在光滑水平面上，在一個(gè)恒力作用下物體沿直線運(yùn)動(dòng)、如圖各圖象中能正確描述這個(gè)過程的可能是（）

12、質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員，在高為h的跳臺(tái)上以速度v 1 跳起，落入水時(shí)的速度為v 2，則跳水運(yùn)動(dòng)員跳起時(shí)做的功為________，入水前克服空氣阻力做的功為

.13、質(zhì)量為 的物體由 圓弧軌道頂端從靜止開始釋放，如圖所示，A為軌道最低點(diǎn)，A與圓心O，求此在同一豎直線上，已知圓弧軌道半徑為R，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，物體對(duì)軌道的壓力大小為2、5 過程中物體克服摩擦力做的功。（提示：此過程重力做功為mgR）

14、木塊在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由靜止出發(fā)前進(jìn)了距離s，隨即撤去F，木塊沿原方向前進(jìn)了2s而停止、設(shè)木塊在全程路面上運(yùn)動(dòng)情況相同，求木塊在上述運(yùn)動(dòng)全過程中的最大動(dòng)能等于多少、（用分?jǐn)?shù)表示）

15、質(zhì)量為m的小球從離泥塘高H處由靜止落下，不計(jì)空氣阻力，落在泥塘上又深入泥塘 如圖所示，求小球在泥塘中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受平均阻力多大?

后停止，測(cè)試一參考答案

1、D

2、D

3、B

4、B

5、A

6、D

7、A

8、B ９、B C

10、C

11、C D 12、13、14、測(cè)試二15、1、一質(zhì)量為１kg的物體被人用手由靜止向上提升１ｍ，這時(shí)物體的速度是2 ｍ/s，則下列說法正確的是

A.手對(duì)物體做功12J

B.合外力對(duì)物體做功12 J

C.合外力對(duì)物體做功2 J

D.物體克服重力做功10 J

2、質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，則此質(zhì)點(diǎn)任一時(shí)刻的動(dòng)能

A.與它通過的位移s成正比

B.與它通過的位移的平方成正比

C.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ｔ成正比

D.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的平方成正比

3、靜止在光滑水平面上的物體，在水平力F的作用下產(chǎn)生位移s，而獲得速度ｖ，若水平面不光滑，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為F/ｎ（ｎ是大于1的常數(shù)），仍要使物體由靜止出發(fā)通過位移s而獲得速度ｖ，則水平力為

A.B.C.nF

D.(n+1)F

4、物體在水平恒力作用下，在水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移為s時(shí)撤去F，物體繼續(xù)前進(jìn)3 s后停止運(yùn)動(dòng)，若路面情況相同，則物體的摩擦力和最大動(dòng)能是

A.B.C.D.5、.用豎直向上的恒力將一個(gè)質(zhì)量為ｍ的物體從靜止開始向上提起，經(jīng)過時(shí)間ｔ１物體上升到ｈ１，經(jīng)過時(shí)間ｔ 2 物體上升到ｈ 2，那么

A.恒力F在(t2－t 1)時(shí)間內(nèi)平均功率為

B.恒力F在t 2 時(shí)間內(nèi)做功為

C.物體在（t 2 －t 1）時(shí)間內(nèi)動(dòng)能改變了

D.物體在t 2 時(shí)間內(nèi)動(dòng)能改變了

6.汽車在拱型橋上由A勻速率地運(yùn)動(dòng)到B，下列說法中正確的是

A.牽引力與摩擦力做的功相等

B.牽引力和重力做的功大于摩擦力做的功

C.合外力對(duì)汽車不做功

D.重力做功的功率不變

7、動(dòng)量大小相等的兩個(gè)物體，其質(zhì)量之比為2：3，則其動(dòng)能之比為（）

A．2：3

B．3：4 C．4：9

D．9：4

8、如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木塊在光滑的水平面上以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的小木塊豎直向下輕輕地放在木板的P處．已知物塊m與木板間的摩擦系數(shù)為，為保持木板的速度不變，從物塊m放到木板上到它相對(duì)木板靜止的過程中，對(duì)木板施一水平向右的作用力F，力F要對(duì)木板做功，做功的數(shù)值可能為（）

A．

B．

C．

D．2

9、如圖所示，在一塊水平放置的光滑板面中心開一小孔O，穿過一根細(xì)繩，細(xì)繩的一端用力F向下拉，另一端系一小球，現(xiàn)在開始緩慢增大拉力F，使小球運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，若已知拉力變?yōu)?F，小球運(yùn)動(dòng)半徑恰好減為，在此過程中，繩拉力對(duì)小球所做的功為（）

A．4Fr

B．

C．

D．

10、一質(zhì)量為m的小球系在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩的一端，在細(xì)繩的作用下，沿著豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，球在最高點(diǎn)，細(xì)繩的拉力為 為 ；球在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩的拉力為

；則球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的動(dòng)能分別

11、如圖所示，A、B是位于水平桌面上的兩個(gè)質(zhì)量相等的小木塊，高墻壁的距離分別為L(zhǎng)和l，與桌面間的摩擦系數(shù)分別為 和，今給A以某一初速度，使之從桌面的右端向左運(yùn)動(dòng)，假定A、B之間、B與墻壁之間碰撞時(shí)間極短，且碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，若要使木塊A最終不會(huì)從桌面上掉下來，則A的初速度最大不能超過_____．

12、一顆子彈速度為ｖ時(shí)，剛好打穿一塊鋼板，那么速度為2ｖ時(shí)，可打穿_____塊同樣的鋼板，要打穿ｎ塊同樣的鋼板，子彈速度應(yīng)為_____.參考答案

1、ACD

2、AD

3、A

4、D

5、D

6、C

7、B

8、C

9、B10、11、12、4；

第三篇：動(dòng)能和動(dòng)能定理 教學(xué)設(shè)計(jì)

動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材分析

1.內(nèi)容分析

《動(dòng)能和動(dòng)能定理》主要學(xué)習(xí)一個(gè)物理概念：動(dòng)能；一個(gè)物理規(guī)律：動(dòng)能定理。從知識(shí)與技能上要掌握動(dòng)能表達(dá)式及其相關(guān)決定因素，動(dòng)能定理的物理意義和實(shí)際的應(yīng)用。

過程與方法上，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和恒力功知識(shí)推導(dǎo)動(dòng)能定理，理解“定理”的意義，并深化理解第五節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)中形成的結(jié)論W?v2；

通過例題１的分析，理解恒力作用下利用動(dòng)能定理解決問題優(yōu)越于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，在課程資源的開發(fā)與優(yōu)化和整合上，要讓學(xué)生在課堂上切實(shí)進(jìn)行兩種方法的相關(guān)計(jì)算，在例題１后，要補(bǔ)充合力功和曲線運(yùn)動(dòng)中變力功的相關(guān)計(jì)算；

通過例題２的探究，理解正負(fù)功的物理意義，初步從能量守恒與轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)功。在態(tài)度情感與價(jià)值觀上，在嘗試解決程序性問題的過程中，體驗(yàn)物理學(xué)科既是基于實(shí)驗(yàn)探究的一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，同時(shí)也是嚴(yán)密數(shù)學(xué)語(yǔ)言邏輯的學(xué)科，只有兩種方法體系并重，才能有效地認(rèn)識(shí)自然，揭示客觀世界存在的物理規(guī)律。

2.內(nèi)容地位

通過初中的學(xué)習(xí)，對(duì)功和動(dòng)能概念已經(jīng)有了相關(guān)的認(rèn)識(shí)，通過第六節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)到做功與物體速度變化的關(guān)系W?v2。將本節(jié)課設(shè)計(jì)成一堂理論探究課有著積極的意義。因?yàn)橥ㄟ^“動(dòng)能定理”的學(xué)習(xí)，深入理解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，并在解釋功能關(guān)系上有著深遠(yuǎn)的意義。為此設(shè)計(jì)如下目標(biāo)：

二、目標(biāo)分析

1、三維教學(xué)目標(biāo)

（一）、知識(shí)與技能

1．理解動(dòng)能的概念，并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；

2．理解動(dòng)能定理的物理意義，能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算； 3．深入理解W合的物理含義； 4．知道動(dòng)能定理的解題步驟；

（二）、過程與方法

1．掌握恒力作用下動(dòng)能定理的推導(dǎo)； 2．體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問題的優(yōu)越性；

（三）、情感態(tài)度與價(jià)值觀

體會(huì)“狀態(tài)的變化量量度復(fù)雜過程量”這一物理思想；感受數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)物理過程描述的簡(jiǎn)潔美；

2.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：對(duì)動(dòng)能公式和動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用。

難點(diǎn)：通過對(duì)動(dòng)能定理的理解，加深對(duì)功、能關(guān)系的認(rèn)識(shí)。教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)：動(dòng)能定理的推導(dǎo)

三、教法和學(xué)法

依據(jù)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中要通過問題探究的方式，強(qiáng)化學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中基于問題探究的過程性體驗(yàn)，為此，采取“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)”設(shè)計(jì)程序化的問題，有效引導(dǎo)學(xué)生自主、合作和有效的探究性學(xué)習(xí)。為此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)突出三個(gè)環(huán)節(jié)：“問題驅(qū)動(dòng)下學(xué)生對(duì)教材的理解”、“問題解決中對(duì)物理規(guī)律的深化理解”、“引申提高中對(duì)物理規(guī)律的深化應(yīng)用”。所以任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)成為本節(jié)課重要的教學(xué)方式，同時(shí)采取精講釋疑教學(xué)法；

學(xué)生的學(xué)法采取：任務(wù)驅(qū)動(dòng)和合作探究；

選取多媒體展示、嘗試練習(xí)題和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)問題” 本節(jié)課為一課時(shí)。

創(chuàng)設(shè)情境巡回指導(dǎo)指導(dǎo)調(diào)控精講難點(diǎn)總結(jié)拓展課堂評(píng)價(jià)提出問題，導(dǎo)入新課任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材合作探究，分享交流精講點(diǎn)撥，釋疑解惑典例引領(lǐng)，內(nèi)化反思課堂總結(jié)，布置作業(yè)回憶舊知自主學(xué)習(xí)討論展示互動(dòng)交流鞏固應(yīng)用反思總結(jié)

四、教學(xué)過程

設(shè)計(jì)成6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：提出問題，導(dǎo)入新課；任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材；合作探究，分享交流；精講點(diǎn)撥,釋疑解惑；典例引領(lǐng)，內(nèi)化反思；課堂總結(jié)，布置作業(yè)。

基于舊知的復(fù)習(xí)，提出以下問題：

【提出問題，導(dǎo)入新課】通過橡皮筋對(duì)小車做功，探究“功與物體速度的變化關(guān)系”，得出了W?v2，但具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)當(dāng)是什么？本節(jié)課我們將一起探討這一問題。板書課題

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)，感知教材】給出問題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，并帶著這些問題在學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行合作性學(xué)習(xí)，進(jìn)行兵教兵，實(shí)現(xiàn)基本問題學(xué)生自學(xué)掌握。

在這一過程中教師一定要不斷地巡回指導(dǎo)個(gè)學(xué)習(xí)小組的討論與合作性學(xué)習(xí)，以學(xué)生的身份認(rèn)真積極地參與討論。教師要收集一些問題，為釋疑解惑收集素材，進(jìn)行有效地點(diǎn)撥服務(wù)。時(shí)間控制在10min內(nèi)。為此設(shè)計(jì)了四個(gè)程序性問題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教材的感知與理解。

1．動(dòng)能EK與什么有關(guān)？等質(zhì)量的兩物體以相同的速率相向而行，試比較兩物體的動(dòng)能？如果甲物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢？

已知m1?2m2，v1?v2，甲乙兩物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同？動(dòng)能呢？

車以速度v0?4m做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車內(nèi)的人以相對(duì)于車1m向車前進(jìn)的方向走動(dòng)，分ss別以車和地面為參照物，描述的EK是否相同？說明了什么？通過以上問題你得出什么結(jié)論？

2．動(dòng)能定理推導(dǎo)時(shí)，如果在實(shí)際水平面上運(yùn)動(dòng)，摩擦力為f，如何推導(dǎo)？

如果在實(shí)際水平面上F先作用一段時(shí)間，發(fā)生的位移L1，爾后撤去，再運(yùn)動(dòng)L2停下來，如何表述W合？

3．試采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方法求解教材的例題1，并比較兩種方法的優(yōu)劣？ ４.做正功與做負(fù)功表現(xiàn)的現(xiàn)象是什么？本質(zhì)上是什么？表述你的看法。【合作探究，分享交流】討論展示學(xué)案，時(shí)間控制在8min內(nèi)；

【精講點(diǎn)撥，釋疑解惑】著眼于知識(shí)內(nèi)容的挖掘與適當(dāng)?shù)耐卣埂r(shí)間控制在6min內(nèi)。⑴W合的理解：如果物體受到多個(gè)共點(diǎn)力作用，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)撤銷，則：W合＝F合l； 像例題１所給出的物理場(chǎng)景下，運(yùn)用動(dòng)能定理求解合力功，通過受力分析圖又可以進(jìn)一步求解某一分力。同學(xué)們對(duì)教材73頁(yè)“動(dòng)能定理不涉及物體運(yùn)動(dòng)過程的加速度和時(shí)間，因此用它處理問題常常比較方便”加深印象。

如果發(fā)生在多物理過程中，不同過程作用力個(gè)數(shù)不相同，則：W合＝W1?W2???Wn ⑵對(duì)標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)： ⑶對(duì)“增加”一詞的理解； ⑷對(duì)狀態(tài)變化量與過程量的理解：

【典例引領(lǐng)，內(nèi)化反思】時(shí)間控制在12min內(nèi).對(duì)例題１的分析與拓展：

方法體系上“引導(dǎo)學(xué)生分析題干中已知運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)物理量比較多，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的受力分析，通過動(dòng)能定理引導(dǎo)學(xué)生求解合外力，由此再求解某一分力，這是解決問題的一般思路。為加強(qiáng)這兩種方法的對(duì)比，一定要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行解決。

總結(jié)出利用動(dòng)能定理的解題步驟；

注重同一物理場(chǎng)景下的變式訓(xùn)練：如何求解阻力？末態(tài)速度？位移？時(shí)間？ 給出拓展例題：

拓展例題1：如圖7?1所示，用拉力F作用在質(zhì)量為m的物體上，拉力 與水平方向成?角度，物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，滑行l(wèi)1后撤掉F，物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為?，求：撤掉F時(shí)，木箱的速度？木箱還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？

如果拉力的方向改為斜向下，求再滑行的位移？

如果拉力改為水平，路面不同段滑動(dòng)摩擦系數(shù)是不一樣的，如何表示W(wǎng)f?? 該題目著重考查合力功、正交分解和最值問題。

拓展例題2：如圖7?2所示，一質(zhì)量為m的物體，從傾角為?，高度為h的斜面頂端A點(diǎn)無(wú)初速度地滑下，到達(dá)B點(diǎn)后速度變?yōu)関，然后又在水平地面上滑行x0位移后停在C處，求：1．物體從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功？ 2．物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)？

3．如果把物體從C點(diǎn)拉回到原出發(fā)點(diǎn)A，拉力至少要做多少功？

引申思考：物體沿斜面下滑過程中，如果在B點(diǎn)放一擋板，且與物體碰撞無(wú)能損，以原速率返回，求最終物體停留在什么地方？物體在斜面上通過的路程是多少？

該題目著重考查多方物理過程中合力功、W合的理解，以及W合??Ek在反復(fù)折線運(yùn)動(dòng)問題中的相關(guān)應(yīng)用，屬于提高性的題目。

【課堂總結(jié)，布置作業(yè)】

1．對(duì)動(dòng)能概念和計(jì)算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。

2．對(duì)動(dòng)能定理的表述、理解、應(yīng)用中采取的思維方法，以及問題類型做必要總結(jié)。3．通過動(dòng)能定理，再次明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系、加深對(duì)兩個(gè)物理量的理解。以上教學(xué)過程中的著墨部分：【感知教材】、【合作探究】和【釋疑解惑】三部分。作業(yè)：教材P74：1、2、3、4、5；

五、板書設(shè)計(jì)

§7.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理

一、動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)

1、公式推導(dǎo)

2、動(dòng)能的理解

二、動(dòng)能定理

1、W合=Ek2-Ek1 物理意義： 理解：

2、應(yīng)用 例題

1、解題步驟 拓展例題

1、拓展例題

2、六、教學(xué)反思

１.在課堂上提出的主要問題都必須是在課前精心設(shè)計(jì)好的，問題要緊扣教學(xué)目標(biāo)，突出重點(diǎn)、克服難點(diǎn)、發(fā)展能力、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，要有代表性，能使學(xué)生舉一反

三、觸類旁通。像推導(dǎo)動(dòng)能定理的時(shí)候，必須設(shè)計(jì)程序化的問題：如何表征外力F？采取什么方法表征位移l??如何計(jì)算恒力功W??

２.提問的目的和方式要隨教學(xué)進(jìn)度靈活變化：復(fù)習(xí)舊課，抓住新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，提出問題，設(shè)疑激趣，導(dǎo)入新課；表演實(shí)驗(yàn)，列舉實(shí)例，提出問題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和思考；課后結(jié)尾，總結(jié)深化，提出問題，承上啟下，使學(xué)生回味無(wú)窮，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3.動(dòng)能定理的解題步驟必須強(qiáng)調(diào)到位。

第四篇：動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)及案例評(píng)析匯總

動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)及案例評(píng)析

翟厚嵐

山東師范大學(xué) 教育碩士研究生導(dǎo)師

山東省青年物理教師教學(xué)研究會(huì) 學(xué)術(shù)委員會(huì)主任 山東師范大學(xué)附中 物理教研組組長(zhǎng) 山東省齊魯名師工程人選 山東省教師遠(yuǎn)程培訓(xùn)物理課程專家 張帆

山東師范大學(xué)附屬中學(xué) 高級(jí)教師 山東省青年物理教師教學(xué)研究會(huì)

常務(wù)理事兼學(xué)術(shù)委員會(huì)委員 蔡建國(guó)

山東師范大學(xué)附中 高級(jí)教師 全國(guó)第二屆創(chuàng)新大賽 一等獎(jiǎng) 山東省優(yōu)質(zhì)課 一等獎(jiǎng)

山東省青年物理教師教學(xué)研究會(huì)秘書長(zhǎng) 蔡老師：各位老師，大家好！在今天這一講中，我們將以物理必修II中《動(dòng)能定理》一課為例，繼續(xù)探討有關(guān)物理規(guī)律教學(xué)中的科學(xué)探究問題。同時(shí)重點(diǎn)談一下科學(xué)探究中的模型研究法以及物理學(xué)史在教學(xué)方案設(shè)計(jì)中的作用。

翟老師，張老師，在動(dòng)能定理這節(jié)課的教學(xué)過程中，我曾閱讀過新課程4個(gè)版本的教科書，關(guān)于動(dòng)能定理這節(jié)課，沒有一個(gè)版本的講法是一樣的，動(dòng)能定理這節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上為什么有這么大的差異呢？

翟老師：因?yàn)椋炭茣w現(xiàn)了教材編寫者的指導(dǎo)思想，它是編寫者在領(lǐng)會(huì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求之后給出的不同的教學(xué)思路。無(wú)論是哪個(gè)版本的教科書，其內(nèi)容和深度都應(yīng)該是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)來確定的，但不同版本的教材滲透了教科書編寫者對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)會(huì)。既有對(duì)科學(xué)內(nèi)容的把握，又結(jié)合了他們豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際上，教科書是編寫者對(duì)教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)再創(chuàng)造過程。所以同樣的內(nèi)容主題，在程度、要求、呈現(xiàn)方式、側(cè)重點(diǎn)等方面就出現(xiàn)了差異。

張帆：是的，所以我們?cè)趥湔n的時(shí)候，也認(rèn)真研究了各種版本的教科書，通過理解教材編寫者對(duì)動(dòng)能定理教學(xué)的設(shè)計(jì)意圖，試圖挖掘出他們對(duì)這節(jié)課理解的一些共性的東西，在這個(gè)基礎(chǔ)上，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)出適合我們自己的教學(xué)方案。其實(shí)在五年課程改革教學(xué)實(shí)踐中，我們對(duì)動(dòng)能定理這節(jié)課的教學(xué)思路也是經(jīng)歷了一個(gè)逐漸清晰明朗的認(rèn)識(shí)過程。

蔡老師：在今年4月份山東省教師培訓(xùn)跟進(jìn)式在線指導(dǎo)時(shí)，我瀏覽過教師們關(guān)于《動(dòng)能定理》這節(jié)課專題研討的帖子，其中的一些帖子確實(shí)反映了教師在這節(jié)課的備課和教學(xué)實(shí)踐過程中的一些真實(shí)想法和遇到的問題。

張帆：關(guān)于這節(jié)課的教學(xué)，我們?nèi)タ纯匆痪€教師是怎么說的吧。場(chǎng)外采訪：一線教師教學(xué)中的疑惑

李成金：動(dòng)能定理這節(jié)課，重點(diǎn)內(nèi)容是探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。在學(xué)習(xí)這節(jié)課以前，還沒有學(xué)習(xí)動(dòng)能的定義。因此，就出現(xiàn)了兩種教學(xué)方法，一個(gè)是在研究動(dòng)能定理表達(dá)式的過程中也在探究動(dòng)能的意義；還有一種做法是在動(dòng)能定理規(guī)律的教學(xué)之前先給出動(dòng)能的概念，這樣就能集中精力探究恒力做功與動(dòng)能變化之間的關(guān)系，這兩種方案怎么處理比較好呢？

郭富強(qiáng)：動(dòng)能定理的教學(xué)一般有兩條線，一是數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出這個(gè)動(dòng)能定理表達(dá)式，二是通過實(shí)驗(yàn)探究測(cè)量得出恒力的做的功與動(dòng)能變化的關(guān)系。而動(dòng)能定理不是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，也就是說它不是從實(shí)驗(yàn)中得出來的規(guī)律，有的老師以前曾經(jīng)對(duì)我用實(shí)驗(yàn)探究的方法探究動(dòng)能定理提出異議。可是，教科書上是這樣要求用實(shí)驗(yàn)探究的。這個(gè)問題究竟應(yīng)該怎樣處理呢？

課標(biāo)學(xué)習(xí)，探討四個(gè)問題

蔡老師：郭老師、李老師提的問題很有代表性，帶著這些問題，我們先來看一下有關(guān)《動(dòng)能定理》這節(jié)課高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)里是怎么寫的。

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

通過實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。

用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。

例：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。例：從牛頓第二定律導(dǎo)出動(dòng)能定理。

活動(dòng)建議：通過查找資料、訪問有關(guān)部門，收集汽車剎車距離與車速關(guān)系的數(shù)據(jù)，嘗試用動(dòng)能定理進(jìn)行解釋。

翟老師：上面從大家的交流中，我們了解了各種版本教材編寫上存在著的差異，了解了一線教師在教學(xué)實(shí)踐中的困惑，同時(shí)學(xué)習(xí)了動(dòng)能定理這節(jié)課高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，下面我們具體的談一談本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的分析選擇以及教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定。從課程標(biāo)準(zhǔn)中我們可以看出，在動(dòng)能定理這節(jié)課中，涉及到的主要內(nèi)容有：動(dòng)能的概念、恒力做功與動(dòng)能關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究、動(dòng)能定理及其應(yīng)用。這節(jié)課教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中首先需要解決的問題有：①實(shí)驗(yàn)探究在本節(jié)課教學(xué)中的作用是什么。②怎樣設(shè)計(jì)動(dòng)能概念的教學(xué)。③實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的關(guān)系是怎樣的。④恒力做功與動(dòng)能變化到動(dòng)能定理的過渡。下面我們通過分析教材、分析學(xué)生、回顧物理學(xué)史，談一下如何解決這幾個(gè)問題。

教學(xué)設(shè)計(jì)中需要解決的問題

1.實(shí)驗(yàn)探究在本節(jié)課教學(xué)中的作用是什么。2.怎樣設(shè)計(jì)動(dòng)能概念的教學(xué)。

3.實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的關(guān)系是怎樣的。

4.恒力做功與動(dòng)能變化到動(dòng)能定理結(jié)論的得出怎樣設(shè)計(jì)。

我們先看一下第一個(gè)問題，實(shí)驗(yàn)探究恒力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的意義。前面我們介紹過，物理定理是由理論演繹推理的結(jié)果，它的建立需要由事實(shí)證據(jù)來檢驗(yàn)。因此，動(dòng)能定理這節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究的意義是很明確的。因此，動(dòng)能定理的學(xué)習(xí)應(yīng)該安排學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)。

物理定理是由理論演繹推理的結(jié)果，它的建立需要由事實(shí)證據(jù)來檢驗(yàn)。

蔡建國(guó)：那第2個(gè)問題，剛才李老師提到的關(guān)于動(dòng)能的教學(xué)，在不同版本的教材中也有所體現(xiàn)，比如，有的教材，在定性了解動(dòng)能大小因素的基礎(chǔ)上，直接給出了動(dòng)能的定義1/2mv2，有的教材，是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論推導(dǎo)，探究了1/2mv2的物理意義，從而給出了動(dòng)能的定義，有的教材，在牛頓定律推導(dǎo)動(dòng)能定理的過程中，討論出了動(dòng)能的定義，有的教材，從功能關(guān)系入手，根據(jù)計(jì)算做功的多少找出動(dòng)能的表達(dá)式。

張帆：對(duì)動(dòng)能這個(gè)概念的要求，從課程標(biāo)準(zhǔn)來看重要的是理解。而如何能夠使學(xué)生理解這個(gè)概念，看來不同教材的編寫者設(shè)計(jì)的過程是不一樣的。但都在用不同的方式，努力讓學(xué)生理解這個(gè)概念。翟老師：其實(shí)，動(dòng)能概念的教學(xué)其意義不僅僅在了解動(dòng)能與質(zhì)量、速度的平方有關(guān)，在了解了動(dòng)能概念在物理學(xué)史上的建立過程以后，也就明白為什么有的教材通過舉例定性的分析的方法直接定義動(dòng)能了。從物理學(xué)史中也了解到功的概念也是直接定義給出的。因此，在教學(xué)上可以采用在分別給出功與動(dòng)能的定義以后，學(xué)生可以把關(guān)注點(diǎn)集中到物體做功與動(dòng)能變化的研究上來。也就是說，并不是所有的概念都要通過探究才能夠教學(xué)的。

也只有當(dāng)理解了物理學(xué)史中介紹的動(dòng)能概念建立的意義以后，才覺得先定義動(dòng)能表達(dá)式還是在動(dòng)能定理表達(dá)式推導(dǎo)出來以后再指出1/2mv2描述的是動(dòng)能，已經(jīng)不是那么重要了，重要的是講清楚動(dòng)能概念的意義。下面我們來看一下物理學(xué)史上有關(guān)的資料。

張帆：恩格斯在《自然辯證法》中指出：“理論力學(xué)得出了活力這一概念，應(yīng)用力學(xué)得出了功這一概念，??以致許多年來都沒有認(rèn)識(shí)到這兩個(gè)概念之間的相互聯(lián)系，他們最后采用1/2mv2作為二者的量度，并不是因?yàn)閷?duì)事情本質(zhì)的了解，而是為了計(jì)算簡(jiǎn)單的緣故。

翟老師：現(xiàn)在看來，就算是用牛頓定律通過恒力做功整理出動(dòng)能定理的表達(dá)式，歷史上人們也不了解1/2mv2的意義是什么。只是看到了這樣一個(gè)關(guān)系式而已。恩格斯把這個(gè)原理表述為：能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。它把各種自然現(xiàn)象用定量的規(guī)律聯(lián)系起來，找到了各種現(xiàn)象的公共量度—能量，說明了不同形式在相互轉(zhuǎn)化中有量的共同性。也就是說，機(jī)械運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、化學(xué)運(yùn)動(dòng)等等，都不過是同一的運(yùn)動(dòng)在不同條件下的各種特殊形式，它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化，而不發(fā)生量上的任何損耗。

事實(shí)上，19世紀(jì)中葉，各種自然現(xiàn)象之間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的事實(shí)已被相繼發(fā)現(xiàn)，以一種相互聯(lián)系的觀點(diǎn)去觀察自然，功和動(dòng)能之間的關(guān)系的解釋、概念的厘清，能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的確立，都是當(dāng)時(shí)自然科學(xué)的新成就，從哲學(xué)的層面揭示了它們的本質(zhì)。

翟老師：閱讀物理學(xué)史讓我們了解到，動(dòng)能概念的建立經(jīng)歷了200年的時(shí)間，動(dòng)能定理表達(dá)式的推導(dǎo)不是一件困難的事，而困難的是表達(dá)式中的1/2mv2的物理意義是什么，以及1/2mv2能用來描述物體做功與能量之間的變化，建立這樣一個(gè)概念才是理論體系中一件非常困難的事情。它要通過實(shí)驗(yàn)證明1/2mv2能夠表達(dá)做功與能量變化的關(guān)系。才能做出動(dòng)能的定義。而不是表達(dá)式出來了，就能定義動(dòng)能的概念了。

如果我們?cè)噲D在導(dǎo)出表達(dá)式以后再說這是動(dòng)能，其差別其實(shí)不是太大，這個(gè)老師們可以根據(jù)自己的理解設(shè)計(jì)這一段的教學(xué)。換句話說，重點(diǎn)不是讓大家去推導(dǎo)出哪個(gè)表達(dá)式是動(dòng)能，而是要讓學(xué)生理解動(dòng)能1/2mv2能夠描述做功與能量之間的變化關(guān)系。這也是我們想在這里介紹物理學(xué)史能夠幫助教師理解并選擇教材內(nèi)容、制定教學(xué)方案的意義所在。

3.實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的關(guān)系是怎樣的。談建模

蔡建國(guó)：下面我們討論第3個(gè)問題是實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的關(guān)系是怎樣的。

剛才郭老師還提到一個(gè)問題，就是實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)推導(dǎo)兩條線教學(xué)的選擇問題。把實(shí)驗(yàn)探究放在動(dòng)能定理的理論推導(dǎo)之前，還是放在之后的問題。

張帆：對(duì)實(shí)驗(yàn)探究與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的關(guān)系我們回到課程標(biāo)準(zhǔn)看看。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 通過實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。

用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。

例：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。例：從牛頓第二定律導(dǎo)出動(dòng)能定理。

活動(dòng)建議：通過查找資料、訪問有關(guān)部門，收集汽車剎車距離與車速關(guān)系的數(shù)據(jù)，嘗試用動(dòng)能定理進(jìn)行解釋。

我們看到：標(biāo)準(zhǔn)上舉例1：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。

舉例2：從牛頓第二定律導(dǎo)出動(dòng)能定理。即：教學(xué)建議里實(shí)驗(yàn)、推導(dǎo)兩種方式都有。但并沒有先后順序上的要求。

翟老師：我覺得有必要介紹一下科學(xué)研究中的建模問題。動(dòng)能定理這節(jié)課是一節(jié)非常典型的綜合性的科學(xué)探究課例，它不同于前面分析過的《摩擦力》、《力的合成》兩節(jié)課，那兩節(jié)課是科學(xué)探究中以實(shí)驗(yàn)方式為主的探究課例，而動(dòng)能定理中的科學(xué)探究是把數(shù)學(xué)推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)論證及抽象思維高度結(jié)合在一起的，用牛頓第二定律的推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)合才能構(gòu)建動(dòng)能定理的模型，這是這節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)，也是我們通過兩輪的教學(xué)實(shí)踐才悟出來的，當(dāng)建立了有關(guān)動(dòng)能定理的模型以后，很多困惑都迎刃而解了。

蔡老師：這里翟老師提出了動(dòng)能定理的模型，這好像和我們平時(shí)所說的模型不太一樣啊，比如說到模型，我們首先想到的是像質(zhì)點(diǎn)啊，點(diǎn)電荷啊這類模型。這里動(dòng)能定理的模型該怎么理解呢？

翟老師：為了說明這個(gè)問題，我們先來看一下美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于模型的定義：

模 型

模型是與真實(shí)物體、單一事件或一類事件對(duì)應(yīng)的而且具有解釋力的試探性體系或結(jié)構(gòu)。

模型可以幫助科學(xué)家和工程師了解事物的運(yùn)作方式。

模型有很多形式，包括物理物體、計(jì)劃、思維構(gòu)造物、數(shù)學(xué)方程式和計(jì)算機(jī)模擬。

翟老師： 模型不僅可以是一個(gè)與真實(shí)物體對(duì)應(yīng)的物理物體，象質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等模型，還可以是一個(gè)有一定數(shù)學(xué)推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量高度結(jié)合在一起的一個(gè)思維構(gòu)造物，像彈簧振子模型，不能簡(jiǎn)單理解為一個(gè)輕彈簧和一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)單組合，它僅僅是模型中的一個(gè)物體，其中還包含一個(gè)反映其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，再比如衛(wèi)星運(yùn)行模型，也不能簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，還應(yīng)該包括能描述其圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

張帆：關(guān)于建模思想和科學(xué)研究中的物理模型的研究方法問題，我們采訪了山東師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師王傳魁教授。

采訪:專業(yè)人士對(duì)模型的運(yùn)用。

蔡老師：這樣看來，建立這樣的物理模型的意義在于，實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，使得我們研究起來困難很大，所以在探究動(dòng)能定理時(shí)，就有必要通過建立物理模型來實(shí)現(xiàn)，建模的主要目的是抓住主要矛盾，忽略次要因素。有了這種建立模型的思想之后，在動(dòng)能定理的探究過程中，就應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)探究中包含了理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)測(cè)量與檢驗(yàn)兩部分內(nèi)容了。

張帆：從建模的角度來看，本節(jié)課中的探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是建立模型過程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的作用應(yīng)該是對(duì)模型中數(shù)學(xué)表達(dá)式的一種檢驗(yàn)，有了這樣的認(rèn)識(shí)之后，實(shí)驗(yàn)探究是放到恒力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的理論推導(dǎo)之前或者之后，似乎就不是那么重要了。翟老師：是這樣的，當(dāng)我們回顧了物理學(xué)史以后，覺得通過牛頓第二定律推導(dǎo)出動(dòng)能定理的表達(dá)式并不困難，但是表達(dá)式所揭示的物理意義卻并不清楚，因此也就生成了要探究的問題。在這里實(shí)驗(yàn)研究所要探究的是：表達(dá)式中的各個(gè)物理量是不是可以測(cè)量，怎么測(cè)，然后通過實(shí)驗(yàn)求證他們是否滿足像表達(dá)式中所表達(dá)的關(guān)系，其實(shí)最重要的是要通過大量的實(shí)例，讓學(xué)生理解做功與動(dòng)能轉(zhuǎn)化之間的物理意義。

張帆：在推出了恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究之后，為了最終能完善動(dòng)能定理這個(gè)模型，我們還需要做哪些工作？

蔡老師：那應(yīng)該是用具體實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，然后抽象出能夠描述這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過程的物理模型然后對(duì)模型進(jìn)行研究。

翟老師：為什么要做一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀窟@是因?yàn)椋瑢?shí)驗(yàn)情境與自然世界的情境不同，實(shí)驗(yàn)情境具有典型性和簡(jiǎn)約性，它忽略了無(wú)關(guān)因素，突出了所要探究的因素，它滲透著某種理論假設(shè)，是把客觀的自然世界中的現(xiàn)象 對(duì)象化、使其成為探究的對(duì)象，并為探究服務(wù)。建模之后，就生成了要探究的物理問題，科學(xué)探究中的問題是指可能尋求到答案的物理問題。在這里，就是要研究表達(dá)式中對(duì)物體所做的功與動(dòng)能變化之間的關(guān)系，這個(gè)問題必須以物理語(yǔ)言重新描述，并與實(shí)驗(yàn)情境相結(jié)合，形成一個(gè)科學(xué)問題。

蔡老師：我們對(duì)實(shí)驗(yàn)在本節(jié)課中的作用應(yīng)該有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。那么，我們?cè)谘芯苛撕懔ψ龉蛣?dòng)能變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之后，是不是就可以得出動(dòng)能定理了呢？

張帆：還不能這樣理解。課程標(biāo)準(zhǔn)中提出“通過實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。”值得注意的是探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，并沒有說通過實(shí)驗(yàn)來探究動(dòng)能定理，恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系只是動(dòng)能定理中反映出的一個(gè)特例，它離動(dòng)能定理還是有一段距離的，這僅僅是為探究動(dòng)能定理做的第一步工作，這是我們的理解。那么，這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，在動(dòng)能定理這節(jié)課中的作用究竟是什么？它和動(dòng)能定理的教學(xué)究竟是一種什么關(guān)系？

翟老師：恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，只是動(dòng)能定理所對(duì)應(yīng)的在恒力作用下這種特殊情況下的功和動(dòng)能之間的關(guān)系，不能代表具有普遍性的動(dòng)能定理。我們需要在這個(gè)基礎(chǔ)之上，使模型得到不斷的完善，越來越接近動(dòng)能定理的最終模型，就應(yīng)該采用控制變量的研究方法，不斷的增加變量，不斷地通過實(shí)驗(yàn)與理論推導(dǎo)，一步步的使模型變得更加接近動(dòng)能定理所描述的，最終才能得到動(dòng)能定理的結(jié)論。

張老師：也就是說，在這節(jié)課中，關(guān)于恒力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的研究，它是來自一個(gè)具體的實(shí)際過程，同時(shí)又指向了動(dòng)能定理，起到了一個(gè)承上啟下的橋梁作用。

翟老師：對(duì)。在研究了恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系之后，要繼續(xù)給學(xué)生創(chuàng)造新的情景，不斷改變物體的受力情況，增加受力個(gè)數(shù)，研究各種做功及動(dòng)能轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)問題的層次逐步遞進(jìn)，最終認(rèn)識(shí)到：是合外力做功與動(dòng)能改變量之間的關(guān)系，從而，得到動(dòng)能定理這個(gè)結(jié)論。我們來看一下關(guān)于模型與科學(xué)研究的進(jìn)一步解釋。

“學(xué)生探究活動(dòng)的最終目的應(yīng)該是構(gòu)建一種解釋方案或者是建立一個(gè)模型”。

“科學(xué)解釋就是把現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)和來自觀察、實(shí)驗(yàn)或者模型的新證據(jù)組合成具有內(nèi)在已知的、符合邏輯的說明。或者說，科學(xué)解釋就是用科學(xué)的概念框架解釋、說明事物的含義原因。

關(guān)于用動(dòng)能定理課的教學(xué)目標(biāo)及整體設(shè)計(jì)

蔡老師：剛才就動(dòng)能定理這節(jié)課，我們依據(jù)課標(biāo)的要求，討論了關(guān)于實(shí)驗(yàn)探究在定理研究中的作用、動(dòng)能概念的教學(xué)設(shè)計(jì)、模型在科學(xué)研究中的建構(gòu)、在模型的基礎(chǔ)上不斷增加變量研究了做功與動(dòng)能變化關(guān)系，這四個(gè)重點(diǎn)問題。根據(jù)我們的理解，設(shè)定了如下的教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)與技能

1、理解動(dòng)能的概念；

2、知道動(dòng)能的定義式，會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算；

3、理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過程，知道動(dòng)能定理的適用范圍。過程與方法

1、建立物理模型的方法，學(xué)會(huì)用物理模型來解決生活問題

2、運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式。

3、通過實(shí)驗(yàn)研究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。

3、理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。情感態(tài)度和價(jià)值觀

通過動(dòng)能的得出和動(dòng)能定理的推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

張帆：下面我們先來看一下關(guān)于探究動(dòng)能和動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的一個(gè)整體設(shè)計(jì)方案。

1.創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，說明在研究有些問題時(shí)牛頓定律是比較困難的，從而引出本節(jié)課的研究主題：探究做功與能量變化的關(guān)系

2.通過對(duì)汽車啟動(dòng)實(shí)例的定性分析，建立物理模型，并進(jìn)行定量研究

3.探究動(dòng)能的物理意義，以及對(duì)動(dòng)能概念的進(jìn)一步理解 4.做功與動(dòng)能變化的深入研究 5.動(dòng)能定理的得出

6.動(dòng)能定理的應(yīng)用

事件5張老師：首先我們來看一下第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)片段 播放第一段教學(xué)片段

蔡老師：在這個(gè)環(huán)節(jié)中，為探究動(dòng)能的定義，我們創(chuàng)設(shè)了一個(gè)運(yùn)動(dòng)的情景，設(shè)計(jì)這個(gè)情景的目的之一是，我們要使學(xué)生意識(shí)到，牛頓定律解決絕大部分機(jī)械運(yùn)動(dòng)還是比較方便的，但在解決有些機(jī)械運(yùn)動(dòng)特別是含有其他運(yùn)動(dòng)形式，比如熱運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)不方便，也讓學(xué)生了解了研究動(dòng)能和動(dòng)能定理的目的。目的之二，為后來從牛頓定律到恒力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式的變形做好了鋪墊，為這種變形提供了靈感，使得這種變化更加自然。

翟老師： 可以看出，這段設(shè)計(jì)中的實(shí)例也是精心設(shè)計(jì)的，第一個(gè)是動(dòng)力功使物體的動(dòng)能增加的運(yùn)動(dòng)；第二個(gè)是動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；第三個(gè)是子彈出槍膛化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。這三個(gè)情境可以讓學(xué)生經(jīng)過分析，進(jìn)入教師設(shè)定的情景，從而明確我們今天要探究的問題是與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化有關(guān)系的。

張帆：歸納起來說：第一個(gè)環(huán)節(jié)的目的是：創(chuàng)設(shè)情景，提出問題。下面我們看一下有關(guān)建模的第二段教學(xué)片段。

播放第二段教學(xué)片段

蔡老師：第二階段是從汽車啟動(dòng)這個(gè)實(shí)例出發(fā)，經(jīng)過簡(jiǎn)化從中抽象出第一個(gè)簡(jiǎn)單模型，就是只在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，利用牛頓定律，通過對(duì)這個(gè)運(yùn)動(dòng)的研究，得到了他所遵循的數(shù)學(xué)表達(dá)式，同時(shí)，再利用實(shí)際的汽車啟動(dòng)過程，對(duì)其遵循的規(guī)律進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果若是符合實(shí)際情況的，這個(gè)表達(dá)式就能夠描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

翟老師：在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，蔡老師充分展示了建模的物理過程： 1.創(chuàng)設(shè)情景實(shí)驗(yàn)

2.建立運(yùn)動(dòng)物理的實(shí)體模型 3.減少變量

4.用牛頓定律描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

5.建立一個(gè)描述水平運(yùn)動(dòng)物體的具有一定數(shù)學(xué)規(guī)律的與實(shí)驗(yàn)測(cè)量高度結(jié)合在一起的一個(gè)物理模型。我們?cè)诮虒W(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題物理過程的分析，養(yǎng)成建立模型解決問題的良好習(xí)慣，學(xué)會(huì)利用建模的方法研究物理問題。這樣，學(xué)生在遇到新類型的問題時(shí)，就能自己建模并解答問題，這樣會(huì)提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

張帆：其次，使學(xué)生盡量運(yùn)用建模的方法來分析解決問題也是跳出“題海戰(zhàn)術(shù)”的誤區(qū)、解決時(shí)間緊任務(wù)重的有效方法之一。另外有些問題也絕對(duì)不是靠簡(jiǎn)單的死記硬背書本知識(shí)和套用物理公式就能解決的，往往需要借助建模才能方便地解決。當(dāng)然，在解決實(shí)際問題的過程中，學(xué)生的建模能力也將得到進(jìn)一步地訓(xùn)練和發(fā)展。

蔡老師：在有了這個(gè)模型的基礎(chǔ)上，通過引導(dǎo)學(xué)生思考、分析表達(dá)式中的FS的意義，進(jìn)而給出動(dòng)能的定義，請(qǐng)大家看第三部分動(dòng)能意義的課堂教學(xué)片段。

播放第三段、播放第四段教學(xué)片段

蔡老師：在這個(gè)環(huán)節(jié)中，通過對(duì)所建立的模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式的分析，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與能量相關(guān)的物理量，這就是FS，并通過對(duì)汽車啟動(dòng)實(shí)例的分析，知道做功與能量變化的關(guān)系，進(jìn)而找到動(dòng)能的意義，給出動(dòng)能的定義，為了使學(xué)生能夠理解動(dòng)能的意義，進(jìn)一步從做功與動(dòng)能變化的關(guān)系出發(fā)理解動(dòng)能的單位和標(biāo)量。

張帆：看來蔡老師在給出動(dòng)能這個(gè)環(huán)節(jié)中，是從模型的數(shù)學(xué)推導(dǎo)中，結(jié)合舉例給出動(dòng)能的定義，這里面暗含了功能關(guān)系的因素。為后面分析動(dòng)能定理的本質(zhì)也起到了一個(gè)鋪墊的作用。

翟老師：這個(gè)環(huán)節(jié)中，如果直接通過定性的實(shí)例分析，再給出動(dòng)能的概念，事實(shí)上在教學(xué)上是降低了難度，通過一些實(shí)際的情景讓學(xué)生去體會(huì)動(dòng)能的意義，同樣可以達(dá)到理解動(dòng)能與物體的質(zhì)量、速度的平方有關(guān)的目的。

那樣處理，就很容易直接探究做功與動(dòng)能之間變化關(guān)系。學(xué)完動(dòng)能定理以后，經(jīng)過老師適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，也可以幫助學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)能的概念。

蔡老師：給出動(dòng)能的概念后，下一環(huán)節(jié)就將進(jìn)入動(dòng)能定理的教學(xué)了，請(qǐng)看視頻 播放第五段、第六段教學(xué)片段 張帆：可以看出，剛才蔡老師在這一段設(shè)計(jì)中，體現(xiàn)了前面翟老師所提到的，通過不斷改變變量，使模型不斷升華，從而使這個(gè)模型逐漸靠近動(dòng)能定理，進(jìn)而得到動(dòng)能定理。

蔡老師：確實(shí)也是這樣考慮的，因?yàn)閱为?dú)一個(gè)恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，不能等同與動(dòng)能定理，所以需要，逐步深化，將模型由一個(gè)力到多個(gè)力，由只有動(dòng)力做功到含有阻力做功，由正功到負(fù)功，使學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)最終的模型應(yīng)該是合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。

翟老師：這里不斷增加變量的研究方法，其意義不僅僅在于我們?cè)O(shè)計(jì)了有摩擦和無(wú)摩擦兩種情況的探究實(shí)驗(yàn)，更主要的目的是讓學(xué)生了解，一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，遠(yuǎn)不是象完成一組實(shí)驗(yàn)就可以得出結(jié)論那么簡(jiǎn)單，需要不斷增加變量分析各種情況，并且收集更多的證據(jù)，才能夠得出結(jié)論。

學(xué)生分組測(cè)量的這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，蔡老師也注意到了在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)量哪些物理量、怎樣測(cè)量等問題時(shí)都介紹的比較清楚，并重點(diǎn)介紹了測(cè)量拉力方法的改進(jìn)，使學(xué)生不僅知道了要測(cè)量哪些物理量，還了解了通過這套傳感器的實(shí)驗(yàn)儀器是怎樣實(shí)現(xiàn)測(cè)量拉力的。這樣以后學(xué)生也能夠自己設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案了。

張帆：這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量比較多，有：質(zhì)量、初速度、末速度、位移、拉力，如果用傳統(tǒng)的儀器是可以完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的，但是，課上我們要用大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，完成表達(dá)式的兩邊測(cè)量結(jié)果相等的任務(wù)。而采用了傳感器并經(jīng)過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，就可以很快處理完數(shù)據(jù)，把精力放到實(shí)驗(yàn)探究的過程上來。

我發(fā)現(xiàn)，在改變變量的過程中，沒有涉及到變力做功，是什么原因呢？

蔡老師：把變力做功納入到變量的一種情況，當(dāng)然是好，但是考慮到高中階段變力做功比較難研究，取證上也比較困難，所以把該環(huán)節(jié)略掉，放到了動(dòng)能定理得出之后，側(cè)重讓學(xué)生運(yùn)用動(dòng)能定理解決變力做功問題。

張帆：由此看來，動(dòng)能定理結(jié)論的得出，也還是不能把所有的情況都探究以后才得出定律。翟老師： 其實(shí)，這個(gè)環(huán)節(jié)把問題倒過來，得出結(jié)論后，提出變力做功問題讓學(xué)生思考，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，在用動(dòng)能定理解決變力做功的問題時(shí)，完全可以用初、末兩個(gè)狀態(tài)量的變化即動(dòng)能的變化來計(jì)算。這樣就學(xué)會(huì)了另外一種除了牛頓定律以外的解決這類問題的新方法。

其實(shí)通過物理學(xué)史的回顧，我們應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，物體模型第一步水平恒力做功能量只是在機(jī)械能之間變化，并沒有發(fā)生質(zhì)的改變。而當(dāng)汽車減速，把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以后，能的性質(zhì)發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)化，因此，正像恩格斯認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的不滅不能僅僅從數(shù)量上去把握，而且還必須從質(zhì)的轉(zhuǎn)化上去理解。它在《反杜林論》中指出：

“如果說，新發(fā)現(xiàn)的、偉大的運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律，十年前還僅僅概括為能量守恒定律，僅僅概括為運(yùn)動(dòng)不生不滅這種表述，就是說僅僅從量的方面概括它，那么，這種狹隘的、消極的表述日益被那種關(guān)于能的轉(zhuǎn)化的積極的表述所代替，在這里，過程的質(zhì)的內(nèi)容第一次獲得了自己的權(quán)利。

恩格斯指出，在不發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)“消失”而產(chǎn)生其他形式的運(yùn)動(dòng)的情況下（如簡(jiǎn)單機(jī)械平衡條件下的運(yùn)動(dòng)傳遞，完全彈性碰撞）運(yùn)動(dòng)的傳遞和變化都可以用動(dòng)量mv去量度。當(dāng)發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)的“消失”而其他形式的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，即機(jī)械能和其他形式的能（包括勢(shì)能、熱能、電磁能、化學(xué)能）相互轉(zhuǎn)化的過程，在所有這些情況下，都應(yīng)以1/2mv2去量度。

在這里，我想這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)該是想 著重強(qiáng)調(diào)做功使動(dòng)能轉(zhuǎn)化成為其他性質(zhì)的能了。

張帆：按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，還要用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。作為一線教師，得出動(dòng)能定理之后，下一環(huán)節(jié)一般就是用動(dòng)能定理來解題，會(huì)忽略用它來解釋生產(chǎn)生活中的物理現(xiàn)象，關(guān)于這一點(diǎn)，在課堂上，蔡老師是怎么解決的呢？

蔡老師：我認(rèn)為，課程標(biāo)準(zhǔn)中所說的，用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象，重在理解動(dòng)能定理所反映出來的本質(zhì)問題，這就是能量轉(zhuǎn)化問題，不僅僅是一種數(shù)學(xué)關(guān)系，如果，忽視這一點(diǎn)，重在解題訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生理解動(dòng)能定理的本質(zhì)問題是不利的，那只是一種數(shù)學(xué)關(guān)系的套用。所以我認(rèn)為，在得出動(dòng)能定理之后，還是先讓學(xué)生用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象，初步認(rèn)識(shí)其本質(zhì)，然后再進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩窟\(yùn)算，把動(dòng)能定理的模型應(yīng)用到實(shí)際生活中去，再次加深對(duì)動(dòng)能定理的認(rèn)識(shí)，這樣做的效果可能會(huì)更好一些。

在這個(gè)環(huán)節(jié)上，我是這樣設(shè)計(jì)的，請(qǐng)看教學(xué)片段 播放第七段教學(xué)片段

張帆：看了這一段之后，我感覺，在應(yīng)用這一階段，學(xué)生在分析現(xiàn)象時(shí)，側(cè)重點(diǎn)放在了分析做功與動(dòng)能變化的關(guān)系上，沒有深入探討出能定理所包含的本質(zhì)，也就是能量轉(zhuǎn)化問題，與剛才蔡老師所說的有所偏離。

后面的實(shí)驗(yàn)很不錯(cuò)，它其實(shí)是我們?cè)诹?xí)題中經(jīng)常遇見的一個(gè)模型，在這里讓學(xué)生親自動(dòng)手體驗(yàn)、測(cè)量，并利用所學(xué)知識(shí)來解釋這個(gè)物理過程、計(jì)算相關(guān)的物理量，學(xué)生既有一種成就感，又加深了對(duì)動(dòng)能定理的理解，今后再解決此類過程的相關(guān)問題時(shí)就會(huì)變的游刃有余。

蔡老師：我在課后的教學(xué)反思中也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，就是在對(duì)動(dòng)能定理本質(zhì)的挖掘上，做的不夠，與教學(xué)設(shè)計(jì)有一定的差距。這一點(diǎn)在今后教學(xué)中需要改進(jìn)的地方。

翟老師：這個(gè)環(huán)節(jié)還可以這么理解，是否有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生用動(dòng)能定理去解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象，對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)至關(guān)重要的。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們?cè)噲D通過物理學(xué)史的回顧，幫助教師理解有關(guān)動(dòng)能、動(dòng)能定理揭示的有關(guān)做功與動(dòng)能變化之間關(guān)系的本質(zhì)。

如果我們把教科書中的物理規(guī)律看作是物理科學(xué)發(fā)展的歷史留給后人的精神文化傳承物，我們就不會(huì)把“發(fā)現(xiàn)”物理規(guī)律作為科學(xué)探究的目標(biāo)，而是探究物理規(guī)律的意義，當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷了物理實(shí)驗(yàn)過程，觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，建立了物理模型，測(cè)量了各種參量的數(shù)據(jù)，這種體驗(yàn)就會(huì)改變學(xué)生理解規(guī)律的處境，并產(chǎn)生自己創(chuàng)造性的理解，而且，每個(gè)人會(huì)有不同的理解。因此，這樣的科學(xué)探究的研究對(duì)學(xué)生來說是很有意義的。學(xué)習(xí)物理規(guī)律也可以反過來促進(jìn)對(duì)事實(shí)的理解。在探究物理規(guī)律的過程中，實(shí)驗(yàn)中變量之間的關(guān)系更加清晰，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度的因素得到控制，實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果也被描述得更加確切，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)事實(shí)的理解。

“科學(xué)課程”中，推行“依據(jù)證據(jù)的解釋”。在高中物理課程中，科學(xué)解釋要求運(yùn)用定律、定理、理論、模型等更多的科學(xué)知識(shí)、邏輯證據(jù)、深入的分析，并更加清楚的展示邏輯、證據(jù)及物理規(guī)律和理論知識(shí)之間的關(guān)系。就像動(dòng)能定理這一節(jié)課，我們經(jīng)歷了創(chuàng)設(shè)情境實(shí)驗(yàn)、建立物理實(shí)體模型、實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)、數(shù)學(xué)推理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的結(jié)合，建立了研究問題的模型，并不斷增加變量，使其逐漸接近動(dòng)能定理的內(nèi)容。因此，在物理課程中，對(duì)科學(xué)解釋提出了更高的要求，既有對(duì)物理現(xiàn)象及過程定律的解釋，還有對(duì)物理規(guī)律及模型的解釋。

這個(gè)教學(xué)案例與真實(shí)的課堂教學(xué)是會(huì)有一定的距離的，我們今天的討論試圖是對(duì)一個(gè)比較復(fù)雜的科學(xué)探究的問題進(jìn)行嘗試性的研究，主要是科學(xué)探究思想方法上的一次嘗試。

蔡建國(guó)：希望老師們通過今天的探討，能有一定的收獲，謝謝兩位嘉賓，謝謝大家。

第五篇：《動(dòng)能定理的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

《動(dòng)能定理的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）知識(shí)回顧

1、總功的兩種求法

W 總＝ F合·S cosθ（各力均為恒力時(shí)）

W 總＝W1+W2 +…（運(yùn)動(dòng)中受力變化時(shí)）

2、動(dòng)能定理的表述：

W合=?Ek 表達(dá)式為：

外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。

（二）動(dòng)能定理的應(yīng)用1、2、3、4、5、常規(guī)題（勻變速直線運(yùn)動(dòng)）多過程問題 求變力做功問題 求解曲線運(yùn)動(dòng)問題 其他問題

（三）典型例題分析 例

1、恒力直線運(yùn)動(dòng)

一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量

m?5.0?103kg

，起

s?5.3?102m飛過程中從靜止開始滑跑的路程為 時(shí)，達(dá)到起飛速度

v?60m/s

。在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍（k=0.02）。求飛機(jī)受到的牽引力F。

例

2、多過程問題

鐵球從1m高處掉入沙坑,已知鐵球在下陷過程中受到沙子的平均阻力為鐵球重力的20倍,則鐵球在沙中下陷深度為多少m?

例

3、求解曲線運(yùn)動(dòng)變力做功問題

某人從距地面25m高處水平拋出一小球，小球質(zhì)量100g，出手時(shí)速度大小為10m/s,落地時(shí)速度大小為16m/s，取g=10m/s2，試求：

（1）人拋球時(shí)對(duì)小球做多少功？

（2）小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做功多少？ 動(dòng)能定理是物理學(xué)的重要規(guī)律。

應(yīng)用動(dòng)能定理分析問題，只需考慮物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能與所做的功，而不必考慮物體加速度和時(shí)間，因而往往比用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律更簡(jiǎn)便。