8.3 动能和动能定理 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

动能和动能定理 教材分析 动能公式的得出是学生思维的一个提升，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，方法就是通过复习前面学过的有关知识引导学生通过大胆猜想、推导、类比得出动能的表达式，再利用经典例题加深学生对动能概念的理解。 学情分析 高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、现象来支持。学生在初中时已接触过动能的概念，在高中阶段要定量的学习动能及体验动能定理的建立过程。学生已学习了功的概念和计算方法，通过外力做功的计算来判断动能的变化。 教 学 目 标 核 心 素 养 物理观念 理解动能的概念；会用动能定理解决力学问题，进一步树立能量观念。 科学思维 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。 科学探究 理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 科学态度 与责任 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。 教学重点 动能表达式的建立；理动能定理的理解和运用。 教学难点 1．动能表达式的建立，理解和运用。 2．由做功与能量关系得出动能定理表达式。 3．熟练应用动能定理解决实际问题。 教学方法 探究、讨论、讲授、实验观察法、分析归纳法、讲练法。 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教师活动 学生活动 设计意图 课前测 1.匀变速直线运动中，速度位移公式是什么？ 2.牛顿第二定理表达式是什么？ 3.恒力做功的表达形式是什么？ 4.回顾初中所学，动能的定义是什么？ 5.猜想物体的动能跟哪些因素有关？ 完成课前测 [技术操作]采用希沃白板随机抽选提问学生，采用拖动答案完成课前测 导入新课：识动能 引导学生观看视频《飞牌切黄瓜、葡萄、易拉罐》，进行实验探究速度相同时，动能与质量的关系，猜想验证动能与质量和速度的定性关系 实验探究 采用希沃传屏实时播放实验，以生活化问题，活跃课堂气氛，同时激发学生认知冲突带入课堂 合作探究1:理解动能 合作探究1:理解动能 那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们接下来就来探究这个问题。 让学生建模进行理论分析 从定性认识过渡到定量的关系讨论上来 创设物理情景一：光滑平面上，质量为m的物体在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度从v1 增加到v2，如图所示，水平面光滑。推导出力F对物体做功的表达式。已知量：v1、v2 和 m。 通过思考和推导，试图找到关于动能的表达式 生活化物理模型，强化物理模型构建能力 问题链： 1.物体所受合力、物体加速度如何表示？ 2.物体的位移可以怎样表示？ 3.结合以上式子，力F对物体做功的表达式如何？ 学生按照问题链进行推导 【采用希沃随机选人-技术操作】以问题链形式引导学生进行理论探究 动能 1.定义：物体由于 而具有的能。 2.公式：Ek=mv2。 3.单位： ， 1 J=1 kg·m2/s2。 4.标矢性： 量。 学以致用1 判断对错 1.质量一定的物体，速度变化，动能一定变化。( ) 2.质量一定的物体，动能变化，速度一定变化。( ) 3.匀速圆周运动，其动能一定改变。( ) 4.动能和重力势能都可以为负值。( ) 思考回答问题 采用希沃白板随机抽取进行提问，采用希沃白板蒙层展示答案 合作探究2. 动能定理 物体的质量为m，在恒定外力F的作用下在粗糙水平面上发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。求动能的变化量。已知量：v1、v2 和 m 问题链： 1.动能变化量如何表示？ 2.该物体所受合力做的功如何表示？ 3.试用相同物理量化简以上两个结果，对比分析其形式有何异同？ 学生按照问题链进行推导 采用希沃白板计时器功能，限时完成练习，通过手机投屏，实时反馈学生掌握情况 动能定理 有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝; 就可以写成W＝Ek2—Ek1，其中Ek2表示一个过程的末动能，Ek1表示一个过程的初动能． 学以致用2 例：一架喷气式飞机，质量ｍ＝5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的位移为L＝500ｍ时，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(ｋ＝0.02)，求飞机受到的牵引力. 让学生运用动能定理，体会动能定理结题的优越性 采用希沃计时器、希沃投屏实时反馈课堂 规律总结 应用动能定理解题的一般步骤： 1、 确定研究对象及运动过程； 2、分析物体在运动过程中的受力情况况，明确每个力是否做功，是做正功还是负功； 3、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式； 4、根据动能定理列方程求解. 思考整理 采用希沃白板里动画分布展示，给学生留白 趣味游戏 课堂小结 采用希沃小游戏功能，进行本节课知识点掌握大PK 采用思维导图模式，引导学生总结、交流、分享所学，巩固提升 板书设计 （让学生自己小结，在屏幕上展示小结内容） 一、动能的表达式       1．动能的表达式：Ek=    2．动能的单位和标矢性 二、动能定理   内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化． 公式表示：W合＝△Ek 以练促学 夯基固本（课后20分钟内完成以下练习） 1.对动能的理解，下列说法正确的是(　　) A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B．动能不可能为负值 C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 2.质量为2Kg的物体沿半径为1m的1/4圆弧从最高点A由静止滑下，滑至最低点B时速率为4m/s，求物体在滑下过程中克服阻力所做的功。 3.质量为50 kg的跳水运动员，从离水10 m高的跳台上以4 m/s的速度跳出。（g取10m/s2）求： a) 若不计空气阻力，运动员入水时的速度是多少？ b) 若该运动员落水时速度为13 m/s，则他克服空气阻力做了多少功？ c) 运动员起跳时做了多少功？（重心高度变化忽略不计）（选做） 学科网（北京）股份有限公司 $$