8.3 动能和动能定理 教学设计-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

课堂教学设计方案 课 题 必修第二册 第八章 第三节第一课时《动能和动能定理》 学科年级 高一 教材版本 人教版（2019） 课型 新课 一、教学内容分析 在物理课程标准中第八章第三节《动能和动能定理》属于必修课程“机械能守恒定律 ”主题下的内容，本节内容主要包括动能的表达式和动能定理，教材首先从恒力做功入手，结合匀变速直线运动的速度与位移的关系式得出一个具有特定意义的物理量，这个物理量表示物理的动能，之后，在动能的基础上通过演绎推理得出动能定理，最后通过例题体会动能定理不涉及速度和时间，用它处理问题比较方便。让学生了解物理学科对社会进步的价值，提升“科学态度与社会责任 ”等学科核心素养。本课时先与学生共同了解“动能 ”，推导出动能定理内容。对前面研究恒力做功做了一个深入，对变力做功也适用，并为进一步学习机械能守恒打下了基础，因此这一节有承上启下的作用，另外本课时内容在后面应用频率高，为高中物理重要内容之一。 二、教学目标 1.物理观念： （1）树立能量观念，理解动能的概念； （2）理解动能定理的物理意义，能进行相关分析与计算。 2.科学思维： 理论联系实际，学会应用动能定理解决问题。 3.科学探究： （1）通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系，学会获取知识与实验技能的方法； （2）通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练。 4.科学态度与责任： 领略物理这门自然科学中所蕴含的严谨的逻辑关系，产生较强的研究兴趣。 三、教学重点、难点 1. 动能表达式的得出过程； 2. 动能定理的推导过程。 四、学情分析 学生在初中阶段已经学过动能的概念，并知道运动物体的速度越大质量越大，动能就越大。而且通过前面的学习，学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度 ”，知道能量的转化可以需要力做过功来实现，这为“动能 ”和“动能定理 ”的推导埋下了伏笔。结合部分学生可能逻辑推理能力差，数学基础薄弱的问题采取启发引导与探究法结合等方法调动学生探究物理规律的热情。 五、教学方法与策略 注重学生学习方法指导，让学生通过阅读教材、回顾初中所学等方式了解动能的表达式。结合实际情境，体会动能的影响因素和标矢性，设置有效教学情境，提高教学效率，抓住要点适当取舍，把握好教材对动能定理推导的基本要求。将重要推导情境（如；直线运动、曲线运动）进行分类整理，使所学知识系统化、结构化。 六、教学资源准备 多媒体课件（含 PPT、短视频等） 七、预设教学过程 教学环节 预设教师活动 预设学生活动 设计意图 导学阶段 【提问】 大家相信老师手里的 A4 纸可以切开纸盒吗？ 【视频】纸片放在角磨机上切割纸盒 回答问题：不相信 观看视频 引入新课，激发学生学习兴趣 令学生明白物体运动起来具有很大的能量 悟学阶段 【引导】寻找动能的表达式？ 【情境一】地面光滑 【情境二】地面粗糙，摩擦力为 Ff 阅读 P84 页 【展示】结合 牛顿第二定律、匀 变速直线运动的 速度与位移关系、 恒力做功推导 在学生推导的过 程中适度巡视，及时 评议，引导学生类别 重力势能将动能表达 式得以确定。 学生体会探究的 乐趣和成功的喜悦， 并突破难点。 研学阶段 【提问】1.物体做匀速直线运动动能是否变化？ 2.物体做匀速圆周运动动能是否变化？ 【情景三】 自由落体，下落h后的动能？ 【情景四】平抛运动，下落h后的动能？ 【视频】利用光电门测速度得出平抛物体下落某高度的动能。 【讲授】动能定理内容 【提问】动能定理是否适用变力做功？ 回答问题： 不变 通过推导情 境三发现重力做 功等于动能变化。 观看实验视 频发现情景四中 平抛运动中重力 做功等于动能变 化。 阅读教材 85 页并完成学案中 有关动能定理的 内容。 帮助学生理解虽 然动能和速度有关， 但速度是矢量，动能 是标量。 情境一、二得出物体 受一个力或多个力都 符合合力做功等于动 能的变化； 情境三、四得出物体 做直线运动或曲线运 动都符合合力做功等 于动能的变化。 透过多情境讨论 引发学生深层次的思 考，提高学生的演绎 推理能力。培养学生 思维的深刻性，提升 动能定理内容的认知 水平。 评学阶段 【课堂小结】见板书 【课堂练习】教材例题 思考并总结本节所学内容 进行检测 通过例题的讲解 使学生完全掌握用动 能解决问题的思路： 确定研究对象-受力 分析-选取研究过程- 列动能定理表达式 体会动能定理解 题的优越性。 板 书 设 计 8.3 动能和动能定理 一、动能 1.概念：物体由于运动所具有的能量 2.表达式：Ek mv2动能是标量、状态量 二、动能定理 1.内容： 2.表达式：W mv mv12 教 后 反 思 作业设计方案 一、作业目标 本次作业旨在帮助学生巩固动能和动能定理的基本概念，理解动能定理在实际问题中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。 二、作业内容 1. 基础概念练习 2. 案例分析 3. 开放性作业 三、作业反馈 通过本次作业，我们期望学生能够： 1. 进一步巩固动能和动能定理的基本概念； 2. 学会应用动能定理解决实际问题，并能对所列方程的每一步做出解释； 3. 培养分析问题和解决问题的能力； 4. 增强协作能力和表达能力。 第八章 机械能守恒定律 第三节 动能和动能定理（习题分层训练） 建议：30 分钟 题组一 动能 1.花样滑冰是一个极具观赏性的比赛项目，在 2022 年北京冬奥会上，隋文静和韩聪的双人滑 完美发挥摘得冠军，其中有一个精彩的场面，如图所示，韩聪拉着隋文静的手，使隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则在这个过程中 ( ) A．隋文静所受到的合外力为零 B．隋文静的加速度大小会改变 C．隋文静的线速度不变 D．隋文静的动能不变 题组二 动能定理 出题角度：动能定理处理曲线问题 2.如图所示，质量为 m 的小车在水平恒力 F推动下，从山坡底部 A处由静止运动至高为 h 的 B处，获得的速度为 v，AB 的水平距离为 s，重力加速度为 g。下列说法正确的是 ( ) A ．小车重力做功是 mgh B ．合力对小车做的功是 mv2 C ．推力对小车做的功是Fs — mgh D ．小车阻力做的功是Fs — mgh mv2 出题角度：动能定理处理变力问题 3．质量为 m 的物体以初速度 v0沿水平面向左开始运动，起始点 A与一轻弹簧 O端相距 s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为 μ, 物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为 x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为（重力加速度大小为 g） ( ) C．m mgs D． μmg (s + x ) 出题角度：动能定理处理多过程问题 4 ．如图所示，一足够长的水平轨道与半径为R = 4m 的竖直光滑四分之一圆弧形轨道 BC 底端相切，质量m = 1kg 的木块在一大小F = 10N 、方向与水平方向成 α = 37o 斜向上的拉力作用下，从轨道上的A 点静止开始运动。当木块到达 B 点时，撤去拉力 F，木块沿 BC 继续运动从 C 点飞出后，最终停止在水平轨道。已知木块从第一次经过 C 点到再次回到 C 点的时间为 1.6s，木块与水平轨道的动摩擦因数 μ = 0.5 ，AB 间的水平距离为L = 12m ，木块在 BC 上运动过程中 无能量损失，不计空气阻力，g 取10m/s2 。求： （1）木块到达 B 点时的速度大小vB ； （2）木块第一次在 C 点时对轨道的压力NC ； （3）木块在水平轨道上运动的总路程 s。开放性训练：你还可以提出哪些问题？ 能力提升练 5．如图所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图 2 所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的 A、B、C运动到天花板上的 D 点，运动到 D 点时速度为 3m/s。然后保持速率不变从 D 点开始绕 O 点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角 θ为 37 ° , CD沿水平方向，三段长度均为 1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为 25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力 f大小与车和墙壁间的弹力 FN 之间关系为 f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失。 （重力加速度为 g=10m/s2 ，sin37 °=0.6，cos37 °=0.8）。 （1）求小车在 AB段向上运动时，小车所受阻力大小； （2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为 15N，求此时小车转动半径； （3）求小车从 A经过 B、C到 D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。 提示：建模 参考答案 【基础过关练】 1.D 2.B 3.A 4.（1）12m/s（2）16N（3）26.4m 【能力提升练】 5.（1）15N（2）0.5m（3）51.45J 学科网（北京）股份有限公司 $