高中物理《动能和动能定理》说课稿

2024-05-23

高中物理《动能和动能定理》说课稿(精选10篇)

篇1:高中物理《动能和动能定理》说课稿

高中物理《动能和动能定理》说课稿

今天说课的题目是普通高中课程标准试验教科书《物理》必修二第七章机械能守恒定律,第七节动能和动能定理的内容,此内容为本节的第1课时。

一、教材分析:

本课时内容主要包括动能和动能定理等两部分,属于掌握的范围,是在学习了“探究功与速度的关系”的基础上的知识。学生在初中已经学习过动能的概念,可结合初中学习经验来帮助学生理解动能及动能定理的涵义。动能定理贯穿于这一章教材,是这一章的重点。课本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,同时引人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,1、知识与技能

(1)理解动能概念,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;

2、过程与方法

(1)掌握恒力作用下动能定理的推导;(2)通过小组讨论,体会利用动能定理解决实际问题的优越性。

3、情感、态度与价值观

通过本节学习,学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美。教学重难点

教学重点:对动能公式和动能定理的理解与应用 教学难点:动能定理的理解和应用

根据以上教学目标将详讲动能和动能定理,以突出重点和突破难点。

二、说教法:

动能定理是本章的重点之一,也是整个力学的重点之一,对学生以后的学习有着举足轻重的地位,学生对动能定理的适用条件的清楚认识,知道不论外力是否为恒力,也不论物体是否做直线运动,动能定理都成立,是本节教学过程中的难点之一,要突破学生思维上的这一难点,设计实验是关键。

分析例题之后,让学生做一道题,大家使用的方法不同,通过比较,学生体会到应用动能定理解题比较方便、灵活。

三、说学法:

学生在学习这一节时,对动能公式比较容易掌握,但是要真正意义上理解动能定理,还是有一定难度的。要真正地理解动能定理,必须要循序渐进,遵循教学中直接经验与间接经验相结合的规律,从生活中众多实例出发,通过分析、感受真正体验动能定理的内涵,此外,可以通过实验设计、动手操作等环节,让每一位同学都积极参与课堂教学,真正做到有意义学习。

四、教学过程:

1、复习回顾,导入新课

2、讲授新课

3、课堂小结:

4、巩固练习:教材例题

5、作业设置:课后习题。板书设计

第七节动能和动能定理

一、动能

1、定义:物体由于运动而具有的能,叫动能

2、公式:

3、动能是标量,是状态量

4、单位:焦耳(j)

二、动能定理

1、定义

2、表达式:

3、解题步骤:

(1)确定研究对象及其运动过程(2)受力分析,并确定各个力所做的功(3)明确初、末状态的动能

(4)列方程求解,对结果进行必要的讨论说明

篇2:高中物理《动能和动能定理》说课稿

我今天说课的题目是必修2第七章第七节《动能和动能定理》,我将从以下几个方面进行的说课,教材分析,学生学情,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计。

一、教材分析

本节内容主要主要学习一个物理概念:动能;一个物理规律:动能定理,通过前几节的学习,学生已认识到某个力对物体做工就一定对应着某种能量的变化。在本章第一节追寻守恒量中,学生也知道物体由于运动而具有的能叫动能,那么物体的动能跟那些因素有关,引起动能变化的原因是什么?这都是本节课要研究的内容,通过本节课的学习,既深化了对功的理解,对功是能量变化的量度有了进一步的理解,拓展了求功的思路,也为下一节机械能守恒定律的学习打下了基础,并为用功能关系处理问题打开了思维通道,因此本届内容在本章具有承前启后的作用,是关建的一节,是重点的一节。

二、学生学情

深入了解学生是上好课的关键,我对学生的基本情况分析如下:

(1)学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。

(2)学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。

(3)学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。

(4)通过三年多物理知识的学习,学生已经具备了一定的实验能力、分析问题能力、归纳总结能力。

三、教学目标

(一)、三维目标

知识与技能:

1、理解动能的概念、单位以及符号

2、理解动能定理及其物理意义

3、理解做功的过程是能量转化的过程

过程与方法:

通过动能定理的推导,体会演绎推理方法在科学研究中的应用

情感态度与价值观:

1、通过动能定理演绎推理过程,培养对科学研究的兴趣

2、通过动能定理应用的学习,领会用动能定理解题的优越性

(二)教学重点和难点

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和应用,加深对功、能关系的认识。

关键点:动能定理的推导

四、教法学法

教法(主要采用探究发现法):

1、直观演示法、问题探究的方式(创设情景,引发兴趣)

2、活动探究法(理论推理)

3、集体讨论法(提出问题,学生讨论,分析归纳总结)

学法:观察思考、思考评价法、分析归纳法、总结反思法

五、教学过程

1、复习提问,引出课题

2、实验演示,分析影响动能的因素

3、理论推导,归纳总结,得出结论

4、拓展延伸,引出动能定理

5、典例引领,内化反思

6、反思总结,加深记忆

(一)本章第一节“追寻守恒量”告诉我们物体由于运动而具有的能叫动能;上一节我们探

2那么动能的大小与哪些因素有关,具体的表达式如何究了功和速度的关系得出了呢?

出示课题:动能和动能定理

(二)实验演示,分析影响动能的因素

演示观察实验思考:

(1)从高度相同质量不同的小球滚到底端谁的速度大?谁做的功多?谁得动能大?

(2)从高度不同质量相同的小球到低端谁的速度大?谁做的功多?哪个的动能大呢?

(3)总结一些动能与那些因素有关?

(以达到引发学生兴趣为目的)

结论:质量大,速度决定动能大小。

3、理论推导,归纳总结,得出结论

情境展示:例1、在光滑的水平面上,质量为m的物体在水平力F的作用下移动L,速度由V1增大到V2。

提出问题:学生推导

1、力F对物体所做的功是多大?

2、物体的加速度多大?

3、物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?

4、综合上述三式,你能推导得出什么样的式子?

5、归纳总结,得出结论

(1)它包含了影响动能的两个因素:m和v

(2)这个过程末状态与初状态的差,正好等于力对物体做的功

(3)它涵盖了我们前面探究得到的结论W∝V

2.于是我们说质量为m的物体,以速度v运动时的动能为Ek

(1)概念:

(2)动能的标矢性:

(3)动能的单位:

(4)动能式状态量还是过程量

4、拓展延伸,引出动能定理,组织学生一起进一步分析例1的推导结果:提出问题:

(1)等式左边W的意义

(2)等式右边意义是什么?

(3)此式的又表达了什么意思?

(4)结论.上面关系表明:

概念:合外力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中的动能变化。这个结论叫做动能定理。

(1)W为合力所做的功,公式右边代表着变化量

(2)当物体在变力作用下或者是做曲线运动时,动能定理也同样适用。

5、典例引领,内化反思

例2一架喷气式飞机质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到L=530m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力

6、反思总结,加深记忆

1、为什么动能定理能解决变力问题?

2、建立动能和动能定理用了什么研究方法?

3、建立动能定理经历了那些过程?

4、这节课有什么收获(课堂小结)?

目的(通过问题,引导学生对认知过程、结果进行自我检查)

高中物理《动能和动能定理》的说课稿2

尊敬的各位专家,下午好!

今天我说课的题目是《动能和动能定理》教学设计及分析。

一、教材分析

《动能和动能定理》是人教版高中新教材必修2第七章第7节,动能定理实际上是一个质点的功能关系,它贯穿于这一章教材,是这一章的重点.课本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,同时引人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.考虑到初中已经讲过动能的概念,这样叙述,学生接受起来不会有什么困难,而且可以提高学习效率。根据新课标要求通过本节课教学要实现如下教学目标。

二、教学目标

根据上述教材结构与内容分析,依据课程标准,考虑到学生已有的认知结构、心理特征,制定如下教学目标:

1、知识与技能

1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。

2)理解动能定理及动能定理的推导过程。

3)知道动能定理的适用条件,知道动能定理解题的步骤

2、情感态度与价值观目标

通过动能定理的演绎推导.感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。

3、教学重点、难点

本着课程标准,在吃透教材、了解学生学习特点的基础上,我确立了如下的教学重点、难点。

重点:知道动能定理解题的步骤

难点:会用动能定理解决有关的力学问题。

三、教学方法

通过让学生亲自动手进行实验与探究充分调动学生的积极性,实验方案以小组合作研讨的方式参考教材提出的问题由学生自行设计,培养学生的合作精神,探究意识,体现学生的主体作用和教师的主导作用,将实验和理论分析相结合,体现教学和学习方式的多样化。

四、教学过程

(引入新课)

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。

1、动能表达式

【提问】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?

总结: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。

(通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。)

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。

【提问】教材上说“xx”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样说?

总结:质量为m的物体,以速度v运动时的动能为xx2、动能是标量,国际单位制中,动能的单位是J(焦耳)

3、动能定理

1)表达式

有了动能的表达式后,前面我们推出的xx,就可以写成xxx

其中xx表示一个过程的末动能xx,xx表示一个过程的初动能xx。

2)概念: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。[来源:学科网]

【提问】

1)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?结合生活实际,举例说明。

2)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。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?

4、能力训练

例题1和例题2,引导学生一起分析、解决。

5、帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤,体会应用动能定理解题的优越性。

1)动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便.2)用动能定理解题,必须明确初末动能,要分析受力及外力做的总功.3)要注意:当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加;当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减小。

6、总结归纳

本节课的内容是高中物理的一个重中之重,是高考中必考的内容之一,并且所占的比重非常大,本节连同下一节内容(机械能守恒定律)是用能量观点解决问题的重要组成部分,这两节课后可以加适当的习题课加以巩固,也可以在本节课后就加一节习题课.本节课的内容不是十分复杂,在用牛顿定律推导动能定理时学生一般都能够自己推导,要放开让学生自己推导,以便学生对动能定理的进一步认识。

动能定理的应用当然是这一节课的一个关键,这节课不可能让学生一下子就能够掌握应用这个定理解决问题的全部方法,而应该教给学生最基本的分析方法,而这个最基本分析方法的形成可以根据例题来逐步让学生自己体会。

篇3:对高中物理动量和动能的教学思考

动量和动能是高中物理的两大核心概念。 抽象、理解难度大、易混淆。 高中物理教材虽然经历了多次改编, 但动量、冲量、动量定理、动能定理等内容一直存在。 不同时期虽然要求有所不同, 但一直是高考的必考考点。 这是高中物理教师必须面对的不得不解决的难题。

动量概念是在思考怎样量度物体运动量和寻找守恒量的过程中逐渐建立起来的。 早在十七世纪初, 意大利物理学家伽利略首先引入了“ 动量”这一词。 1687 年英国物理学家牛顿在《 自然哲学与数学原理》 一书中定义了动量:“ 运动的量是用它的速度和质量一起来量度的”。

物体由于运动而具有的能, 称为物体的动能。 它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。

二、动量是描述运动状态的物理量, 是机械运动传递的量度

我们把物体的质量和速度的乘积叫动量。 用符号p表示 ( p=mv) 单位为kg·m/s, 动量是矢量, 方向与速度方向相同。 动量是状态量, 是用来描述质点运动状态的物理量, 即描述质点在某一时刻或某一瞬时状态的物理量。 质点的动量具有相对性, 一般相对惯性参考系而言。 质点组 ( 或系统) 的动量为组内各质点动量的矢量和。 研究质点间相互作用过程中的运动传递时我们用动量来量度 ( 如碰撞、反冲、爆炸等) 。 因为机械运动传递的是动量而非速度。 当然动量也不一定能将某一过程完全描述清楚, 如果有必要我们还可以从能的角度来描述运动。

力是运动状态改变的原因, 动量是描述运动状态的物理量, 它们有何关?

取一运动前景:在光滑水平桌面上有一质量为m的物块, 在力F作用下用t的时间加速前进了x, 速度从v1加速到v2

对物体m加速运动的过程由牛顿第二定律有F=ma, 又由加速度的定义式故有Ft=mvt-mv0。

从上式可以看出力与时间的乘积才是动量改变的原因, 即力在时间上的积累效果是物体动量改变的原因。 我们把力与时间的乘积叫做力的冲量, 用字母I表示:I=Ft (t表示时间, Ft理解为合外力的冲量, F可以是恒力也可以还是变力) , 是表示过程的矢量。 上式表示物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。 这个关系叫做动量定理。

三、动能是运动物体具有的能, 是一种对外做功的本领

对上图由F=ma和2ax=vt2-v02可推出, 这说明力在空间上的积累是物体动能改变的原因, “力在一个过程中对物体做的功, 等于物体在这个过程中动能的变化”。能是一种做功本领的体现, 动能是指运动物体具有的对外做功的本领。物体的动能改不了, 说明运动物体对外做功的本领改不了。

四、辨析动量与动能

我们引入动量与动能的目的是为了从不同的角度把物体的运动描述得更清楚。 教学时要让学生能辨析动量和动能及其变化。 动量的变化与力和时间有关, 动能的变化与力和空间位移有关, 但力在作用时间内不一定有位移, 所以我们应从来两角度来理解运动。 一个是从力在时间上的积累来描述物体运动状态改变的, 二是从力在空间距离上的积累来研究物体做功本领的。

为什么要从两个领域描述同一个运动? 这是因为有些物理现象从一个角度不是太好说清楚。 例如, 让你右手水平伸出端着一杯水保持静止, 你能坚持多久? 这种感觉是因为你对水杯做功导致的吗? 没有做功吧, 而是对水杯施加冲量来抵消水杯在相同时间里重力产生的冲量。 正因为如此水杯的状态才一直没有改变。 有些物理现象从两个角度都好理解。在空气中高速发射的子弹, 空气阻力做了负功, 动能减少, 做功的本领减弱, 到最后可能还穿不过一张白纸。 从动量的角度看, 在飞行过程中阻力产生了负的冲量, 使得子弹的运动状态发生改变, 动量不断减少到最后掉在地上。

恩格斯在《 运动的量度—功》 一书中指出“ 在不发生机械运动和其他形式的运动的转化的情况下, 运动的专递和变化可以用动量去量度, 当发生了机械运动和其他形式运动转化的情况下则应以动能去量度”。 这说明了动量是从运动传递的角度来描述运动的, 而动能是从能量转化的角度来描述物体运动变化的。

所以动量和动能是分别反映运动物体在两个不同本领的物理量。 动量只表达了机械运动传递的本领, 它是描述物体机械运动状态的物理量。 机械运动所传递的不是速度, 而是物体的动量。 动能描述的是物体做功的本领, 从能量转化的角度来描述运动的物理量。

物理规律本身就是为了解释物理现象而建立的, 如果发现一个物理现象用现有的物理规律都无法解释, 那我们应该建立一个新理论了。

五、在教学中应慎用案例

教师在上课时要注意实例应用, 有些举例不但不能帮助你说明问题, 反而会更加混淆概念。 在讲《 动量和动量定理》时有的老师会用“ 飞来的足球能用头去顶, 但飞来的铅球没人敢用头去顶”这个例子来引入本节内容。 这个例子会让已经学了动能还没学习动量的学生怎么想? 自然会想到铅球的质量大、动能大、对外做功的本领强, 故不敢用头去顶。 如果老师还要说“ 这与我们本节将要学习的动量有关”, 那可完了, 从一开始就让学生混淆了动量和动能的概念了。 这用我们物理语言来讲, 这个引入在做负功。

对老教材上对“ 鸡蛋下落到泡沫塑料垫上会不会破的实验”:我认为蛋下落后在泡沫塑料垫上减速的距离大, 地板上减速的距离小, 即空间距离变化的大小显现的, 易理解。 据动能定理有-Fx=0-1/2mv02可知, 蛋下落到泡沫垫上x大, 动能的变化又是相同的, 故平均作用力F的大小就小, 故不宜碰破。 但减速时间的长短这一信息是掩藏的, 要经过推理才知道。 增加了学生的理解难度。

以上是我在教学中对动量、 动能两个概念的一点思考, 想说明对物理概念的理解在物理教学中的重要性。 借此抛砖引玉, 希望触发读者的思维……

摘要:物理概念是用最简洁的语言来描述某类事物 (现象) 本质特征的。从多年的教学发现学生对概念的理解不正确或不透彻是学不好物理的重要原因。所以教师应高度重视物理概念的教学。

篇4:高中物理动能定理的教学设计反思

1知识分析

在教学设计中我们关注学生原有的知识基础,根据我们的了解,学生在初中阶段的学习中知道了动能是物体由于运动而具有的能,知道动能的大小与物体的质量和速度有关.有了这样的认识,我们在高中阶段的教学中就不能满足于对这些基本知识的重复,而应该立足于这些知识同时又要有一定的提高,尤其是在教学引入、情境创设的过程中,要注意为后面动能定理的学习打下感知基础.

从学生的物理思维角度来看,由于前面重力势能知识的学习,学生已经知道了重力做功与质量、高度变化之间的关系,知道了WG=mgh1-mgh2的关系式.知道这样的关系及关系表达,可以为动能及动能定理的学习打下思维基础.不过,这需要根据学生对这一知识的理解情况,以确定是否需要在本知识学习之初进行一个复习.

本节的难点即是重点,其一是动能的表达式,学生知道动能与物体的质量与速度有关,但却不知道具体的定量关系.为什么动能的大小可以用mv2/2来表示,这是一个重要问题.一般情况下我们采取的策略是跟学生强调“物理上规定……”,这种强行灌输的方式固然可以完成课堂上的一个过渡,但如果能够寻找到更好的代替方法,我们还是尽量不要用这种方法的.其二是动能定理的表达形式,通常情况下我们是通过牛顿第二运动定律以及动力学的其它关系推理得出动能定理的表达式的,但在此过程中由于我们过于看重表达式本身,而对表达式得出过程中的许多细节予以了忽视,因此也丧失了不少有益的资源.因此笔者考虑,在教学实施的过程中,哪些内容可以交给学生自己去自主完成,哪些内容可以通过合作学习的方式完成.尤其是哪些内容可以进一步挖掘其中的物理意义,是笔者在教学设计中重点思考的一个内容.

2教学设计

重点一动能概念的强化

首先从知识上复习初中物理所学到的知识,但根据我们以往的经验,由于时间关系,学生忘记较多,因此这里与其说是重现,不如说是教师提醒下的加强印象.

其次,通过体验来加强学生的认识.正是因为考虑到学生已经遗忘较多的内容,因此我们设计了一个体验过程,让学生去体验运动的物体具有能量,去体验动能的大小与哪些因素有关.体验的过程并不复杂,体验的方式也是灵活多样(可以是实地体验,也可以结合多媒体,还可以通过语言描述加学生想像,让学生通过思维加工去完成体验过程).比如说笔者给学生播放了一段冷兵器时代打仗攻城的一种情形:守城者用石块向下扔,以阻挡攻城者.然后提出问题:为什么城上的石头扔下来可以起到阻碍进攻者的作用?而对于影响动能大小的因素,我们可以这样设计:教师和一个学生之间玩抛物接物的游戏,首先教师向学生抛一个较轻的物体,如一个纸团,学生可以轻易接住,然后教师以几乎相同的速度向学生抛一个重的物体,如砖头,学生则可能会下意识地避让(当然也不一定真的扔,让学生有所感受即可).当学生提出抛的物体质量太大时,我们还可以跟学生开玩笑:“好,我给个质量小的物体呢.”然后以手比划一把枪,“砰”地一声发射一颗子弹.这样可以引发学生的强烈兴趣,且让他们意识到动能的大小还与速度有关.

重点二动能的定量表示以及动能定理(具体的动能定理的引入略)的表达式得出

这两个内容在笔者的教学设计中基本上是一体的,因此这里也一起描述.在这个知识点的教学之初,我们要跟学生明确任务:寻找动能的定量表达式及动能定理的表达式.让学生知道:我们的任务就是去寻找一个可以表示动能的因式,去寻找动能变化与做功的关系.

推理的思路我们设计成这样:对于一个已知质量的物体,如果给它受到一个非平衡力,那它的运动状态就会改变,它的动能也会改变.在这个过程中要重点分析这两个改变:运动状态的改变意味着物体具有了加速度,意味着物体受到了一个不为零的合外力;而运动的改变正是我们研究的对象.明确了这两个改变(可以辅以副板书)之后,学生就会自然建立一种关系猜想:物体动能的改变是否与物体受到的合外力有关?在有了这种猜想之后,教学设计就进行师生共同协作,利用已有知识解决问题的阶段.这里用到的工具可由学生自主思考,也可由学生合作完成.总之最后的结果应当是牛顿第二运动定律F合=ma以及v2t-v20=2as的引入,当这两个工具开始合作时,动能定理的表达式(当然学生此时不知道这是动能定理)就先诞生了:Fs=mv2t/2-mv20/2.F是什么?是合外力!因此Fs就应当是合外力做的功;功是什么?功是能量转化的量度!这里是什么能量在转化呢?显然,是动能发生了变化!动能变化是多少呢?等号后面有两个因式的差,差不就意味着变化吗?!于是mv2/2可以用来表示动能就是顺理成章的事了.更因为此表达式中有m和v,v又是平方,这些都与学生的经验是一致的.因此到此为止,两个教学难点就化解了,教学内容也就完成了.

3教学反思

在实际的教学过程中,学生的思维也正如我们教学设计中所预设的一样,思维展开的顺序与知识生成的顺序也基本一致.这说明我们的教学设计是有效的.回过头来反思这一教学设计,应当说其中的主体部分仍然是继承了以前的教学思路,如果说有所创新的话,那笔者以为是更多地基于了学生的实际,先通过体验加强了学生的认识,再通过知识的梳理与结合,达到了一个新知识的生成.这个生成的表达式如何与动能定理结合起来,是我们重点描述的一个内容.

之所以要重点描述,是因为我们注意到很多物理规律的发现其实也遵循了这样的道路,都是通过逻辑推理得出一些新的表达式,然后赋予它们以物理意义.当这些新发现能够解释过去的事实,能够预测未来的事实时,其就会成为一种物理概念或规律.

篇5:《动能和动能定理》说课稿

张胜

一、教材分析

1、内容与地位

本节是高中物理必修二第七章第7节的内容,主要讲述了动能和动能定理的推导、利用动能定理解题的步骤和方法、应用动能定理解题的优越性三大部分内容。

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,通过恒力做功引人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。

动能定理是高中物理教学中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律,他对研究恒力做功问题非常有效,对变力做功和曲线运动问题也适用, 用起来非常方便。另外,动能定理为进一步学习机械能守恒定律打下了基础,因此这一节有承上启下的作用。

2、教学目标

本节适合教师授课时间约占2/3,其余1/3时间由学生自主消化的教学模式,体现高效、互动的课改理念,以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:

(一)知识与技能

1.学生能写出动能的表达式并能进行简单的计算; 2.学生能推导动能定理;理解动能定理的物理意义; 3.学生能够应用动能定理解决实际问题。

(二)过程与方法

1.学生通过实验与理论探索相结合的探究过程,掌握恒力作用下动能定理的推导,进一步学习物理的研究方法;

2.学生通过分析实际问题,体会动能定理与牛顿第二定律处理问题的异同,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

学生通过动能表达式和动能定理的推导,逐步形成严谨的科学态度并感受成功的喜悦,激发科学探究的兴趣。

3、教学的重点和难点

重点:对动能表达式和动能定理的理解与应用。难点:动能定理的推导,正确认识功、能的关系。解决办法:

1、为了使学生对动能定理印象深刻,可建议学生课前独立推导这一定理,并提前完成教学案里的预习自测。

2、动能定理中总功的分析与计算确实比较困难,应通过多个例题掌握利用动能定理解题的方法,掌握解题步骤,逐步提高学生从能量观点解题能力。

3、解例题之后可要求学生再用牛顿运动定律和运动学公式去解同一问题,并进行比较,可以使学生体会用动能定理处理问题的优越性,培养自信。

二、学生学情分析:

学生在初中已经简单学过动能,再加上前几节已经学过功、重力势能、和功与速度变化的关系,这一节学生接受起来就相对容易了。但是,由于前面几章学习的都是矢量,现在又学习标量,有可能一部分学生,还扭转不过来。另一方面前面几章学生都是用牛顿第二定律解题,现在学生可能一下子还适应不了,很可能还是用老一套,需要教师进行引导和对比,让学生感觉到利用动能定理解题要比利用牛顿第二定律解题简单得多。

三、教法与学法

教法:教法上采用推理、探究、讨论、归纳总结等方法。学法:终身教育的理念并非要求教育为学生提出更多的知识,而是让学生更多的掌握学习方法与途径,真正使他们学会学习。我力求指导学生掌握以下两种学习方法:

1.推导探究法:依据初中和高中所学知识,由学生自己探究推导定理,体现学生主体作用。

2.比较分析法:将所学知识进行运用,在解题过程中进行比较,发现异同,找出优越性,总结做题方法,得出结论的比较分析法。

四、教学过程设计

(一)创设情景

第一步观察实例,感知动能(动车组,龙卷风,射出枪口的子弹),第二步提出问题:动能和哪些因素有关?

实验分析: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,根据功与能量变化相关联的思想,说明动能的表达式中可能含有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。

(二)理论探究 引出概念

给质量为m物体施加一个恒力F,使物体做匀加速直线运动,在物体发生位移l的过程中,力F对物体做了功W,物体的速度由v1变为v2。

学生3人一组,互帮互助进行推理演算动能表达式和动能定理,老师在黑板上设计步骤,引导寻找总功与动能或动能的变化的关系

根据牛顿第二定律:F=ma 由运动学公式: v22-v12=2al 1212Wmv2mv1把F、l代入公式:W=Fl 得: 22

归纳总结:

1式子中的mv2就是动能,即

2动能:

动能定理:W EEK2K1

(三)对动能表达式和动能定理的理解: 对动能表达式的理解

12mv可知,动能与物体的质量和速度有关。

22、动能是一个标量,只有大小没有方向。

3、动能的单位是焦耳,和其他能量的单位一样。

4、动能是一个状态量,不同状态,只要速度大小不同,动能就不同。

5、动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动。

练习: 1.下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是()A.甲的速度是乙的2倍,乙的质量是甲的2倍 B.甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍 C.甲的质量是乙的4倍,乙的速度是甲的2倍

D.质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动

2.我国在1970年我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173 kg,运动速度为7.2 km/s,它的动能是多大?

对动能定理的理解:

1、等式的左边为合力做的总功,总功的求解方法:①先求各个力的合力,再求合力的功。②先求各个力的功,再把各个力的功进行代数相加,求出总功。

2、等式的右边为△EK:若△EK>0,动能增加,合外力做正功,是其他形式的能转化为动能;△EK<0,动能减小,物体克服外力做功,是动能转化为其他形式的能。

3、做功过程是能量转化的过程,动能定理表达式中“=”的意义是一种因果关系,是一个在数值上相等的的符号,不意味着“功就是动能的增量”,也不意味着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起物体动能的变化”。

4、动能定理中的位移l和速度v必须是相对于同一个参考系。中学物理一般以地面为参考系。

5、动能定理公式两边的每一项都是标量,因此动能定理是一个标量方程。

6、动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式,当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理不论物体做什么形式的运动、受力如何,动能定理总是适用。

动能定理适用范围:

既适用于直线运动,也适用于曲线运动; 既适用于恒力做功,也适用于变力做功; 既适用于单个物体,也适用于多个物体; 既适用于一个过程,也适用于整个过程。典例分析:

例:一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到l=5.3×102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力。

(要求分别利用牛顿第二定律和动能定理两种方法求解,比较两种方法的特点,找出利用动能定理解题的优势)

(四)归纳小结

(通过教材的例题作详细的讲解,并归纳出用动能定理解题的步骤。在对本节课进行总结时,应强调动能定理虽然是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下

1、根据Ek 3 得出的,但它也适用于变力作用及物体做曲线运动的情况。并利用牛顿运动定律和运动学规律求解课本的例题,与利用动能定理的方法求解,两种解法比较得出,在没有涉及加速度和时间的问题中,利用动能定理解题会更加简捷,方便。)用动能定理解题的一般步骤: ① 确定研究对象和研究过程。

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。③ 找出研究过程中物体的初、末状态的动能(或动能的变化量)。

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。

(五)布置作业: 教材 P74 2、3、4、5

五、板书设计:

第七节 《动能 动能定理》

一、动能

1、定义:物理由于运动而具有的能量叫做动能。

2、影响因素:质量和速度。

123、表达式:Ekmv

24、单位:焦耳(J)

5、说明:

①动能是标量、也是状态量。

②动能的大小与参照物的选择有关。

二、动能定理

1、内容:合力所做的功等于动能的变化叫做动能定理。

2、表达式;WEk2Ek1Ek

3、对动能定理的理解:

1、等式的左边为合力做的总功。

2、若△EK>0,动能增加,合外力做正功,是其他形式的能转化为动能;△EK<0,反之。

3、做功过程是能量转化的过程。

4、动能定理中的位移l 和速度v一般以地面为参考系。

5、动能定理是一个标量方程。

4、动能定理适用范围:

篇6:《动能和动能定理》说课稿

一、教材分析

本节内容主要主要学习一个物理概念:动能;一个物理规律:动能定理,通过前几节的学习,学生已认识到某个力对物体做工就一定对应着某种能量的变化。在本章第一节追寻守恒量中,学生也知道物体由于运动而具有的能叫动能,那么物体的动能跟那些因素有关,引起动能变化的原因是什么?这都是本节课要研究的内容,通过本节课的学习,既深化了对功的理解,对功是能量变化的量度有了进一步的理解,拓展了求功的思路,也为下一节机械能守恒定律的学习打下了基础,并为用功能关系处理问题打开了思维通道,因此本届内容在本章具有承前启后的作用,是关建的一节,是重点的一节。

二、学生学情

深入了解学生是上好课的关键,我对学生的基本情况分析如下:

(1)学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。

(2)学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。

(3)学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。

(4)通过三年多物理知识的学习,学生已经具备了一定的实验能力、分析问题能力、归纳总结能力。

三、教学目标

(一)、三维目标

知识与技能:

1、理解动能的概念、单位以及符号

2、理解动能定理及其物理意义

3、理解做功的过程是能量转化的过程

过程与方法:

通过动能定理的推导,体会演绎推理方法在科学研究中的应用

情感态度与价值观:

1、通过动能定理演绎推理过程,培养对科学研究的兴趣

2、通过动能定理应用的学习,领会用动能定理解题的优越性

(二)教学重点和难点

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和应用,加深对功、能关系的认识。

关键点:动能定理的推导

四、教法学法

教法(主要采用探究发现法):

1、直观演示法、问题探究的方式(创设情景,引发兴趣)

2、活动探究法(理论推理)

3、集体讨论法(提出问题,学生讨论,分析归纳总结)

学法:观察思考、思考评价法、分析归纳法、总结反思法

五、教学过程

1、复习提问,引出课题

2、实验演示,分析影响动能的因素

3、理论推导,归纳总结,得出结论

4、拓展延伸,引出动能定理

5、典例引领,内化反思

6、反思总结,加深记忆

(一)本章第一节“追寻守恒量”告诉我们物体由于运动而具有的能叫动能;上一节我们探

2那么动能的大小与哪些因素有关,具体的表达式如何究了功和速度的关系得出了呢?

出示课题:动能和动能定理

(二)实验演示,分析影响动能的因素

演示观察实验思考:

(1)从高度相同质量不同的小球滚到底端谁的速度大?谁做的功多?谁得动能大?

(2)从高度不同质量相同的小球到低端谁的速度大?谁做的功多?哪个的动能大呢?

(3)总结一些动能与那些因素有关?

(以达到引发学生兴趣为目的)

结论:质量大,速度决定动能大小。

3、理论推导,归纳总结,得出结论

情境展示:例1、在光滑的水平面上,质量为m的物体在水平力F的作用下移动L,速度由V1增大到V2。

提出问题:学生推导

1、力F对物体所做的功是多大?

2、物体的加速度多大?

3、物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?

4、综合上述三式,你能推导得出什么样的式子?

5、归纳总结,得出结论

(1) 它包含了影响动能的两个因素:m和v

(2) 这个过程末状态与初状态的差,正好等于力对物体做的功

(3) 它涵盖了我们前面探究得到的结论W∝V

2.于是我们说质量为m的物体,以速度v运动时的动能为Ek

(1)概念:

(2)动能的标矢性:

(3)动能的单位:

(4)动能式状态量还是过程量

4、拓展延伸,引出动能定理,组织学生一起进一步分析例1的推导结果:提出问题:

(1)等式左边W的意义

(2)等式右边意义是什么?

(3)此式的又表达了什么意思?

(4)结论.上面关系表明:

概念:合外力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中的动能变化。这个结论叫做动能定理。

(1)W为合力所做的功,公式右边代表着变化量

(2)当物体在变力作用下或者是做曲线运动时,动能定理也同样适用。

5、典例引领,内化反思

例2一架喷气式飞机质量为m=5000kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到L=530m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。求飞机受到的牵引力

6、反思总结,加深记忆

1、为什么动能定理能解决变力问题?

2、建立动能和动能定理用了什么研究方法?

3、建立动能定理经历了那些过程?

4、这节课有什么收获(课堂小结)?

篇7:高中物理《动能和动能定理》说课稿

动能定理是本章教学重点,也是整个力学的重点,《课程标准》要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理,用动能定理解释生活和生产中的现象”.因此,在实际教学中要注重全体学生的发展,改变学科本位的观念,注重科学探究,提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习,以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点,激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”,调动学生学习的主动性、积极性,促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现.教学重点

理解动能的概念;会用动能的定义式进行计算.教学难点

1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围.2.会推导动能定理的表达式.课时安排 1课时 三维目标 知识与技能

1.理解动能的概念.2.熟练计算物体的动能.3.会用动能定理解决力学问题,掌握用动能定理解题的一般步骤.过程与方法 1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法.2.理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法.情感态度与价值观

1.通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣.2.通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美.教学过程

导入新课 视频导入

利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的视频片断,让学生观察、自主提问、分组探讨.教师引导参考问题:1.风力发电是一种重要的节能方法,风力发电的效率与哪些因素有关?

2.龙卷风给人类带来了极大的灾难,龙卷风为什么具有那么大的能量呢? 故事导入

传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流.同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理.问题导入

英国传统跑车的代表品牌莲花也是以制造小排量、车体极度轻量化的速度机器而著称.一辆莲花Elise,排量只有1.8 L,由于重量只有675 kg,却可以创造出百公里加速5.9 s的惊人纪录.使莲花跑车速度达到100 km/h需要对它做多少功?如果这一过程是以恒定的额定功率实现的,那么该车发动机的额定功率大约应是多少? 推进新课

一、动能的表达式

情景设置:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型: 设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示.提出问题:

1.力F对物体所做的功是多大? 2.物体的加速度是多大?

3.物体的初速度、末速度、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? 推导:这个过程中,力F所做的功为W=Fl 根据牛顿第二定律F=ma 2v2v12而vv=2al,即l=

2a22212ma(v2v12)把F、l的表达式代入W=Fl,可得F做的功W=

2a

1212mv1 也就是W=mv222根据推导过程教师重点提示: 11.mv2是一个新的物理量.21212.mv2是物体末状态的一个物理量,mv12是物体初状态的一个物理量,其差22值正好等于合力对物体做的功.合力F所做的功等于这个物理量的变化,所以在物理学中就用这个物理量表示物体的动能.总结: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.12.动能的公式:Ek=mv2.23.动能的标矢性:标量.4.动能的单位:焦(J).教师引导学生分析动能具有瞬时性,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.引导学生学会从实验现象中思考分析,最终总结归纳出结论.同时注意实验方法——控制变量法.例 质量为2 kg的石块做自由落体运动,求石块在第1 s末、第2 s末的动能是多少?

解析:先求出第1 s末和第2 s末的速度再求出动能值,明确变速运动的物体动能是时刻变化的.v1=gt1=10×1 m/s=10 m/s,v2=gt2=10×2 m/s=20 m/s

11Ek1=mv12=100 J,Ek2=mv22=400 J.22答案:100 J 400 J

知识拓展

例2 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑.当位移达到l=5.3×102 m时,速度达到起飞速度v=60 m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.求飞机受到的牵引力.解法一:以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动且受到重力、支持力、牵引力和阻力作用

F合=F-kmg=ma ①

v2又v-0=2al,所以a= ②

2l22v2由①和②得:F-kmg=m

2l

v2602334F=kmg+m=0.02×5×10×10 N+5×10×N=1.8×10 N.22l25.310解法二:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四

1个力做的功分别为WG=0,W支=0,W牵=Fl,W阻=-kmgl.据动能定理得:Fl-kmgl=mv2,24代入数据,解得F=1.8×10 N.课堂训练

质量为m的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F作用下开始运动,发生位移s1时撤去力F,问物体还能运动多远? 解析:研究对象:质量为m的物体.研究过程:从静止开始,先加速,后减速至零.受力分析、过程草图如图所示,其中mg(重力)、F(水平外力)、N(弹力)、f(滑动摩擦力),设加速位移为s1,减速位移为s2

方法一:可将物体运动分成两个阶段进行求解

物体开始做匀加速运动位移为s1,水平外力F做正功,f做负功,mg、N

1不做功;初始动能Ek0=0,末动能Ek1=mv12

21根据动能定理:Fs1-fs1=mv12-0 2又滑动摩擦力f=μN,N=mg

1则:Fs1-μmgs1=mv12-0 21物体在s2段做匀减速运动,f做负功,mg、N不做功;初始动能Ek1=mv12,末

2动能Ek2=0 1根据动能定理:-fs2=0-mv12,又滑动摩擦力f=μN,N=mg

21则:μmgs2=0-mv12

2即Fs1-μmgs1-μmgs2=0-0 s2=(Fmg)s1.mg方法二:从静止开始加速,然后减速为零,对全过程进行求解.设加速位移为s1,减速位移为s2;水平外力F在s1段做正功,滑动摩擦力f在(s1+s2)段做负功,mg、N不做功;初始动能Ek0=0,末动能Ek=0 在竖直方向上:N-mg=0 滑动摩擦力f=μN 根据动能定理:Fs1-μmg(s1+s2)=0-0 得s2=(Fmg)s1.mg布置作业

教材“问题与练习”第3、4、5题.板书设计

动能和动能定理

能,叫动能1.物体由于运动而具有的122.公式Ekmv动能23.动能是标量,是状态量动4.单位:焦(J)能体能的变化1.合外力所做的功等于物和 122.WEk2Ek1或W1mv2动mv1222能3.解题步骤:定程动能定理(1)确定研究对象及运动过理(2)受力分析,并确定各个力所做的功(3)明确初,末状态的功能说明(4)列方程求解,对结果进行必要的讨论活动与探究

课题:估测自行车受到的阻力

目的:自行车仍是我国主要的代步工具,根据动能定理估测自行车行驶过程中所受阻力,既加强对基础知识的理解,又可以使学生形成学以致用的思想.方法:骑自行车时,如果停止用力蹬脚蹬,设此时自行车的速度为v0,由于受到阻力f作用,自行车前进一段距离l后将会停下来,根据动能定理,有12-fl=0mv0

22mv0即阻力f=

2l实验中需测出人停止用力后自行车前进的距离l,自行车和人的总质量m,以及初速度v0.初速度可以通过以下三种方法测得:

1.在停止用力前,尽可能使自行车做匀速直线运动,通过测量时间和距离,计算出平均速度,以它作为停止用力时的初速度.2.测出自行车从停止用力到静止时前进的距离和时间,再根据匀减速运动的规律,求出初速度.3.停止用力时从车上释放一个小石块,测出释放的高度和石块在水平方向通过的距离,即可求得初速度.教 学 反 思

篇8:高中物理《动能和动能定理》说课稿

一、转变教学方式

例如在教学“动能定理概述”这一内容时, 笔者采用了实验演示的方式:让滑块A从光滑的导轨上滑下, 与静止的木块相碰, 推动木块做功。首先, 有两个关键的实验演示:一是让同一滑块从不同的高度滑下;二是让不同质量的木块从同一高度滑下。其次, 让学生认真观察这两次实验演示, 描述现象, 说明原因。最后, 结合教师给出的例题, 总结出“动能定理” (外力对物体所做的功的代数和等于物体动能的增加) , 其数学表达式为:

通过上述公式, 我们需要明了W总和动能都是标量, 没有方向性。它是在功和能的基础上, 由牛顿定律推导而出, 即运动理论与功的结合公式。在解题过程中, 它是能量与运动的过渡公式。

从以往的教学经验来看, 题设中出现力 (F) 、功 (W) 、位移 (S) 、速度 (v) 和质量 (m) 等物理变量时, 可利用“动能定理”从功的角度考虑问题, 使问题迎刃而解。我们知道, 力 (F) 可以改变物体的形状与运动状态, 物体的运动状态的改变可以是运动方向与运动速率的改变。从上述公式可知, 动能的大小与运动速率有关, 运动速率与运动位移有关。从功 (W) 的定义看, 运动位移 (S) 与力 (F) 决定了功 (W) 的多少。可见, 利用“动能定理”可有效解决基础物理问题。

二、激发学生兴趣

由于高中物理比较抽象且概念及规律较多, 学生难以理解, 甚至丧失学习物理的兴趣。因此, 笔者在讲解有关“动能定理”的例题时, 先让学生总结规律、构建知识体系, 再由教师补充和修正, 充分体现“教师主导, 学生主体”的教学思想, 使学生体验成功的喜悦, 激发学生的学习兴趣。

例1:在h米的高台上, 将一铁球以初始速率v1水平抛出, 不计空气阻力的影响, 求该铁球落地的速度。通过分析, 可得出两种解题思路:一是利用“动能定理”解题, 二是利用“速度分解”解题。那么, 哪种思路更简便呢?通过分析发现:利用“动能定理”解题, 只须知道物体位移始末状态的动能和重力所做的功。所以, 利用“动能定理”解题不仅简单快捷, 而且不易出错。此外, “动能定理”在“变力做功”“分段做功”及“全程做功”类的题目中同样具有解题的优越性。

例2:在高为h的地方, 将一质量为m的小球自由释放, 假设小球在运动过程中所受空气阻力 (f) 不变, 且铁球在与地面碰撞时不损失能量, 试求铁球从开始到静止在地面的过程中所运动的路程总量。

通过分析可知:这是一道“分段做功”类的题目。我们可利用“动能定理”解答这类题目, 关键是直接将问题锁定在初动能与末动能上, 从而快速得出铁球运动的总路程为S=mgh/f。

在解答上述例题时, 笔者让学生写出解题过程, 并以投影方式展示学生的解题步骤, 然后指出其中的不足, 完善解题过程。在这一过程中, 需要指出的关键问题是:“动能定理”是从能量的角度解决未知的物理量, 其主要涉及位移 (S) 与速度 (v) 。所以, 利用“动能定理”应具体注意三点:一是确定研究对象, 选择参考系;二是对研究的物体进行受力分析;三是利用功的定义, 结合动能定理, 解决未知物理量。其中, 对研究的物体进行受力分析, 通常情况下是对其所受合力进行分析 (W总=F合S) 。当然, 计算总功分为两种情况:一是所受合力共同作用于研究物体上时, 可利用W总=F合S进行计算;二是所受各力不同时作用于物体, 总功应为各阶段各力所做功的代数和。通过上述方式, 不仅巧妙地解决问题, 更让学生感受到学习物理的乐趣, 增强学生学习物理的信心。

三、与实际生活结合

根据“动能定理”的定义可知:它所反映的是物体始末状态动能的变化与其合力所做的功之间的量值关系。因此, 我们不必考虑物体运动过程中运动方向、受力恒定与否等问题, 也就是说, 不论物体是做直线运动, 还是曲线运动, 抑或是变速运动, 都可使用“动能定理”分析和解决。可见, “动能定理”在实际生活中具有广泛的应用性。因此, 教师在教学“动能定理”这一内容时应结合实际生活, 引导学生学以致用。

例3 (2009年安徽高考题) :过山车是游乐场中常见的设施。图1是一种过山车的简易模型, 它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成, B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点, B、C间距与C、D间距相等, 半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0k g的小球 (视为质点) , 从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动, A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2, 圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长, 圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2, 计算结果保留小数点后一位数字。当小球经过第一个圆形轨道的最高点时, 求轨道对小球作用力的大小;如果小球恰能通过第二圆形轨道, 求B、C间距L。

解析:首先, 设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1, 根据“动能定理”

小球在最高点受到重力m g和轨道对它的作用力F, 根据牛顿第二定律,

由 (1) (2) 得,

F=10.0N-------------- (3)

其次, 设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2, 由题意

由 (4) (5) 得,

L=12.5m。

将例题解答与实际生活相结合, 既提高学生的学习兴趣, 又使学生更好地理解题意, 还提高学生解题的正确率。

篇9:高中物理《动能和动能定理》说课稿

关键词:回形针质量;平衡摩擦;摩擦力做功;动能定理

G633.7

一、动能定理

动能定理简单来说就是反映一个物体在运动过程中的受力情况,物体在运动过程中会受到各种各样的力,这些力综合起来会对运动的物体作出一个总功。物体所受的合外力可以大致分为两种,一种是恒力,另一种是变力,恒力做功是动能定理的基本原理。在传统的动能定理实验过程中,大多数是采用小车运动从而发力带动着纸带进行运动,在整个过程中会出现许许多多的数据。物理动能定理实验过程中,存在误差较大的就是平衡摩擦中出现的数据,所以,我们需要对动能定理实验过程進行优化,我们便可以将平衡摩擦中出现的误差降低到最小。过于理想化的实验也会导致忽略许多误差的存在,在一定程度上也大大降低了实验的难度,会误导学生在今后的学习。

二、分析实验原理

1.实验原理

已知动能定理:合外力所做的功等于动能的变化量,即W合=Ek2-Ek1

首先,我们要来了解一下动能定理的实验原理,对实验过程中所涉及到的每一个器材都要进行仔细的检查,首先要将回形针与滑轮进行牢固的连接。在动能定理的实验过程中,小车的运动完全依靠着回形针的拉力,当实验过程中所运用的回形针质量远远小于小车的质量时,小车在实验时所做的运动是匀速运动,也就是说小车所受的力是恒力。记录下小车通过两光电门的时间t1和t2测出挡光片的宽度d通过计算可得到经过两光电门的速度v1和v2进而得到小车经过两光电门的动能变化。如图所示就是动能定理的大致过程:

2.选择合适质量的回形针,提高实验精度

设小车的值为M,回形针的质量为m,细线对回形针的拉力为T,对小车和回形针作受力分析可得

由此可知,只有当M远远大于m时,才可认为回形针的重力等于细线的拉力,小车所受的合外力才可以用回形针的重力来代替。由此可以看出回形针的质量决定着整个实验的质量,笔者选取122.9g的小车和不同质量的回形针进行实验,得到如表1所示的实验结果:回形针的质量越小,实验误差越小,回形针的质量从17.0g到5.2g实验误差减小了1.3%。

三、实验改进措施

1.精准平衡摩擦

物理动能定理实验过程中,存在误差较大的就是平衡摩擦中出现的数据,所以改进实验过程的第一步就是要精准平衡摩擦,首先对于力学轨道的选择要认真仔细,断然不可以选择气垫导轨来进行实验。气垫导轨做出来的实验有时候会过于理想化,过于理想化的实验就会导致忽略许多误差的存在,在一定程度上也大大降低了实验的难度,会误导学生在今后的学习效率降低。如果选择了普通的力学轨道,在实验的过程中回形针的重力就会被理解成是小车受到的合外力,这样就可以精准的对小车进行平衡摩擦。

2.改进平衡摩擦方式

之前对于实验过程中摩擦的平衡过于简单和粗糙,所以在以后的实验过程中需要改进平衡摩擦的方式,原先在实验的过程中运用的是垫高轨道的方式来进行摩擦力的平衡,这样的方式对摩擦力的平衡效果不是很好,造成的实验误差也相对较大。究其原因是因为用于垫付轨道的物体具有一定的厚度,对于所垫物体的具体数量也不好掌握,多垫就会导致平衡摩擦过度,少垫则会影响平衡摩擦的效果,这两点都会导致数据存在较大的误差。为了改进实验,我们需要额外再提供一个拉力以便降低实验的误差,并且也不需要额外垫高轨道,只需要让小车在轨道上做匀速运动即可,这样就可以在一定程度上降低实验过程中的误差。

三、精准进行数据处理

在物理动能定理实验处理过程中,即便是将实验过程优化到最高点,也会出现大大小小的误差,实验过程中所出现的摩擦并不能被完全的平衡。实验来源于实践,在实际生活的过程中摩擦力做功处处可见,同时也是必不可少的一种力做功现象。在对动能定理实验过程进行优化改进的同时,我们还需要对实验过程中出现的数据进行精准的计算,我们需要对摩擦力做功进行仔细的数值计算,然后将该数值计入到合外力所做的总功。

四、结语

综上所述,利用数字化系统可以减少动能定理实验过程中的误差,通过不断对实验过程进行优化和改良,提高实验对于教学的现实意义,数字化信息系统可以精准的对试验中的数据进行计算与归类。传统的动能定理实验通过人工实际操作进行计算来得出结论,在一定程度上来说存在的误差较大,并且耗费大量的人力物力,降低了实验整体的效率。以上是本人的粗浅之见,文中如有不当之处,还望同学们和教师批评指正。

参考文献:

[1]吴志山.用DIS探究变力做功时的动能定理[J].物理教师,2010

[2]纪希弟.减少“探究动能定理实验”的系统误差[J].物理教学,2011

[3]倪妮,刘磊.动能定理实验过程的改进思考[J].物理教学探究,2013

篇10:高中物理《动能和动能定理》说课稿

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,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、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标:

知识目标:

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;

2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标:

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;

情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的`一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,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优点: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,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,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。

五、学习资源准备

教学课件,“五羊高考”复习资料

六、案例实录:

教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功)学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功

板书:动能定义和动能定理内容及公式

动能和动能定理的几点说明:

1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。

2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。

3、动能变化一定是末动能减去初动能。

4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。

二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:

1、确定研究对象;

2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;

3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;

4、运用动能定理求解

三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;

四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;

教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;

五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;

教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。

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