鲁科版（2019）高中物理必修第二册　1.3 动能和动能定理-教案

动能和动能定理

 

【教学目标】

一、知识与技能

1．理解什么是动能；

2．知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算；

3．理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围；

4．巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度；

5．学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系。

二、过程与方法

1．通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法；

2．运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；

3．理论联系实际，培养学生分析问题的能力。

三、情感、态度与价值观

1．通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；

2．通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。

【教学重点】

动能定理及其应用。

【教学难点】

对动能定理的理解和应用。

【教学过程】

一、新课导入

教师活动：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

（一）动能

通过课件展示：运动的物体可以做功，提出问题：什么是物体的动能？

学生通过观察、思考并回忆初中所学，回答：物体由于运动具有的能叫动能。

问题1：物体的动能大小跟哪些因素有关呢？

演示实验《影响小球动能大小的因素有哪些》，请学生通过观察分析。

学生观察思考分析：质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多，所具有的能量就大。

结合学生讨论指出：从功能关系定性分析得到：动能的大小跟物体的质量、运动速度有关。物体的质量越大，运动速度越大，动能就越大。在物理学中，就用这个量来表示物体的动能。同时指出动能是标量，它的单位同功一样，在国际单位制中都是焦耳。动能是状态量。

（二）恒力做功与动能改变的关系

问题2：若外力对物体做功，该物体的动能总会增加吗？如果物体对外做功，该物体的动能总会减少吗？做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢？

学生通过讨论，还不能马上得出做功与动能的改变之间的关系。

方法引导：我们可以先从简单的情况入手，通过实验来探究恒力做功与动能改变的关系。

指导学生阅读教材“实验与探究”部分。

问题3：这个实验需测量哪些物理量？应用什么方法、什么仪器来测量？

学生带着问题阅读课文，通过思考讨论交流，并回答问题。

教师引导学生回答：需要测量速度、恒力的功（砝码重力和下落的距离）；测速度可用打点计时器。

问题4：小车运动过程中受几个力？为使细线的拉力充当合力，其他力应怎样处理？

学生思考并回答：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力。

教师归纳总结：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力；为使细线的拉力充当合力，必须将其他力平衡掉。

问题5：如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？

学生思考回顾力的平衡问题，讨论平衡方法。

教师引导学生思考平衡摩擦力的方法：让木板有一个微小的倾角，使重力沿斜面向下的分力等于小车及纸带受到的摩擦阻力；轻推小车使之匀速运动。

问题6：实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度、末速度如何求？

教师引导学生回答：细线的拉力做功；小车做匀加速直线运动；初速度和末速度可