《动能和动能定理》教学设计
[设计理念]
新课程改革的根本目的是更加全面、更加深刻地实施素质教育，它强调学生是教育教学的主体，教师在教育教学中起主导作用，引导、启发、辅助学生学习。新课改倡导学生积极主动地学习，因此在本节课的教学设计过程中，我运用多媒体课件与物理理论探究相结合的教学手段，鼓励学生主动参与，勇于思考，引导学生用科学的方法来获得知识，逐步培养他们分析问题和解决问题的能力，这充分体现了物理的学科特点，也符合新课改的要求。 一、教材分析
1.教材的地位和作用
动能定理是高中物理最重要的定理之一，本节课是动能和动能定理教学的第一课时，是整个动能定理教学中的基础环节，也是最重要的一个环节，这节课主要是帮助学生了解动能的表达式，掌握动能定理的内容，学会简单应用动能定理解决物理问题，体会到应用动能定理研究问题的优越性。本节课的学习和研究，不仅是为后面动能定理应用打基础，也是为以后研究机械能守恒做铺垫。因此，本节课的学习要引导学生学会用科学的学习方法获得知识，并体验到学科学的乐趣。
2.教学目标
对教材的分析表明，教学的过程不仅要满足学生的知识需要，更要为学生的能力、兴趣的发展打好基础，所以，确定本节课的教学目标为：
知识与技能
（1）进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。
（2）能够理解动能定理的推导过程，提高科学探究的能力。
（3）知道动能定理的适用条件，能够应用动能定理解决实际问题。
过程与方法
（1）运用归纳推导方式推导动能定理的表达式，理解理论探究的方法及科学思维的重要意义。
（2）通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，掌握运用动能定理分析解决问题的方法及特点．
情感、态度与价值观
（1）通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣。 （2）通过对动能定理的应用感悟量变与质变之间的关系。
二、重点、难点分析
教学重点 （1）动能表达式的推导。 （2）动能定理解题的优越性。 教学难点 动能定理的理解与深化性应用 三、教学过程设计
［导入新课］
通过问题引入本节课：
问题一：初中时我们已经学过，物体由于运动而具有的能叫做动能，如绕地球运动的
卫星，流动的河水，掉落的花盆，飞行的子弹，都具有动能。那他们的动能是多少呢？
问题二：当力对一个物体做功的时候一定对应于某种能量形式的变化，例如重力做了
多少功就有多少重力势能的变化，弹簧弹力做了多少功就有多少弹性势能发生了变化。做功与动能的改变之间究竟又存在怎样的关系呢？ 我们这节课就来解决这两个问题。
［新课教学］
一、动能
请大家猜想一下，物体的动能大小与什么因素有关。
举例说明：
实例1、一颗静止的子弹头，并不可怕。因为它没有动能，而从枪膛中打出的子弹头，非常可怕。致人死地。（原因在于速度） 实例2、一个奔跑过来的小孩子，即使要撞上你，你也不觉得可怕，因为小孩子的质量很小，而奔过来的是一个成人、一个牛或一辆车你会感到害怕而避让。（因它质量很大）
通过讨论,我们知道物体动能的大小和质量、速度有关。物体的速度越大，质量越大，动能就越大。那么动能大小和质量、速度有什么定量关系？ 下面我们一
起来看这样一个问题。
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S，速度由Vl增大到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．
学生先独立完成推导过程，并请一个学生上黑板演示。
解：
22
v2v1122
WFsmaWmvv2v122
2a2v2v12ass
2aFma
12
22
mv1
2
提问学生：这个结论说明了什么问题呢? 师生一起分析：从W=
12mv
22
12
mv1 这个式子可以看出，“
2
12
mv
2
”很可能是一个具
有特定意义的物理量，因为这个物理量在过程终了时和过程开始时的差，正好等于力对物体做的功，所以“
12mv
2
”就应该是我们寻找的动能的表达式．
我们在上一节课的实验探究中得到了一个什么结论？力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的平方成正比。所以更加印证了我们的想法。“
12mv
2
”就是动能的表达式。
（一） 动能：
1．定义：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. 2．公式：Eｋ＝
12mv
2
请同学们思考并回答：a、动能能不能为负？ （不能）
b、动能是矢量，还是标量？（能量是标量）
3．动能是标量
4．单位：焦耳(J)
例题：父亲和儿子一起溜冰，父亲的质量是60 kg，运动速度为5 m／s，儿子的质量是30 kg，运动速度为8m／s，试问父亲和儿子谁具有的动能大?
（计算问题一定不要想当然，这样很容易出现错误，一定要有根据，分析问题要全面．） 练习：[课堂训练]
1．质量一定的物体„„„„„( )
A.速度发生变化时，其动能一定变化B.速度发生变化时，其动能不一定变化 C.速度不变时．其动能一定不变 D.动能不变时，其速度一定不变
2．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 参考答案
1． BC 2．CD
（速度是矢量，动能是标量）
二、定能定理
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 ．
提问：这个式子表明什么问题呢?请一位同学用文字叙述一下．这个就是动能定理的内容。
1 内容：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
2 表达式：W合EkEk
2
1
12
mv2
2
12
mv1
2
提问：公式中的W是什么力的功？
还是最初的实例，此时多了一个摩擦力f，大家再推倒一下此时的动能定理是什么样子的？
进而推广：如果是几个力共同作用呢？
结论：动能定理中的W即为合力做的功。合力做的功我们有两种求解方法，一种是先求出物体受到的合力．再求合力做的功，一种方法是先求各个力做功，然后求各个力做功的代数和．等于各个力做的功之和。
3、讨论：
当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化？
当合力对物体做负功时，物体的动能如何变化？
学以致用使我们学习的最终目的，下面我们就用动能定理解决一下物理问题。介绍例题。
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路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度 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？
请同学用之前学过牛顿运动定律的知识和今天讲的动能定理分别解此问题。 （让学生体会动能定理解题的优越性。）找两个学生写到黑板上（不同方法） （比较两种方法哪个更简便）所以以后能用牛顿运动定律解答的问题我们都可以用动能定理
提问: 刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?
解答：当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．
正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用．
练习：（继续体验动能定理解题的优越性）
某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。（不计空气阻力）
巩固练习：
一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。
小结
一 动能的表达式 EK
二 动能定理 W合EkEk
2
1
12
mv
2
12
mv2
2
12
mv1
2
【小小测】
民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m，质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求人滑至底端时的速度。
［布置作业］ 四、教学反思
整节课的设计是让学生掌握动能定理表达式是如何推导的，会用动能定理解决简单的物理问题，体会动能定理解题的优越性，课堂中给学生自己来思考问题解决问题，通过讨论和交流，最终帮助学生达到：用自己的眼睛去观察、用自己的头脑去分析、用自己的语言去表达、用自己的心灵去感悟。
五、板书设计
7.7 动能和动能定理
一、动能
1．定义：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. 2．公式：E1ｋ＝2
2
mv
3．动能是标量 4．单位：焦耳(J) 二、动能定理
1．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． 2．表达式： W12
12
合Ek2
Ek1
2
mv2
2
mv1
《动能和动能定理》教学设计
[设计理念]
新课程改革的根本目的是更加全面、更加深刻地实施素质教育，它强调学生是教育教学的主体，教师在教育教学中起主导作用，引导、启发、辅助学生学习。新课改倡导学生积极主动地学习，因此在本节课的教学设计过程中，我运用多媒体课件与物理理论探究相结合的教学手段，鼓励学生主动参与，勇于思考，引导学生用科学的方法来获得知识，逐步培养他们分析问题和解决问题的能力，这充分体现了物理的学科特点，也符合新课改的要求。 一、教材分析
1.教材的地位和作用
动能定理是高中物理最重要的定理之一，本节课是动能和动能定理教学的第一课时，是整个动能定理教学中的基础环节，也是最重要的一个环节，这节课主要是帮助学生了解动能的表达式，掌握动能定理的内容，学会简单应用动能定理解决物理问题，体会到应用动能定理研究问题的优越性。本节课的学习和研究，不仅是为后面动能定理应用打基础，也是为以后研究机械能守恒做铺垫。因此，本节课的学习要引导学生学会用科学的学习方法获得知识，并体验到学科学的乐趣。
2.教学目标
对教材的分析表明，教学的过程不仅要满足学生的知识需要，更要为学生的能力、兴趣的发展打好基础，所以，确定本节课的教学目标为：
知识与技能
（1）进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。
（2）能够理解动能定理的推导过程，提高科学探究的能力。
（3）知道动能定理的适用条件，能够应用动能定理解决实际问题。
过程与方法
（1）运用归纳推导方式推导动能定理的表达式，理解理论探究的方法及科学思维的重要意义。
（2）通过对实际问题的分析，对比牛顿运动定律，掌握运用动能定理分析解决问题的方法及特点．
情感、态度与价值观
（1）通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣。 （2）通过对动能定理的应用感悟量变与质变之间的关系。
二、重点、难点分析
教学重点 （1）动能表达式的推导。 （2）动能定理解题的优越性。 教学难点 动能定理的理解与深化性应用 三、教学过程设计
［导入新课］
通过问题引入本节课：
问题一：初中时我们已经学过，物体由于运动而具有的能叫做动能，如绕地球运动的
卫星，流动的河水，掉落的花盆，飞行的子弹，都具有动能。那他们的动能是多少呢？
问题二：当力对一个物体做功的时候一定对应于某种能量形式的变化，例如重力做了
多少功就有多少重力势能的变化，弹簧弹力做了多少功就有多少弹性势能发生了变化。做功与动能的改变之间究竟又存在怎样的关系呢？ 我们这节课就来解决这两个问题。
［新课教学］
一、动能
请大家猜想一下，物体的动能大小与什么因素有关。
举例说明：
实例1、一颗静止的子弹头，并不可怕。因为它没有动能，而从枪膛中打出的子弹头，非常可怕。致人死地。（原因在于速度） 实例2、一个奔跑过来的小孩子，即使要撞上你，你也不觉得可怕，因为小孩子的质量很小，而奔过来的是一个成人、一个牛或一辆车你会感到害怕而避让。（因它质量很大）
通过讨论,我们知道物体动能的大小和质量、速度有关。物体的速度越大，质量越大，动能就越大。那么动能大小和质量、速度有什么定量关系？ 下面我们一
起来看这样一个问题。
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S，速度由Vl增大到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．
学生先独立完成推导过程，并请一个学生上黑板演示。
解：
22
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有特定意义的物理量，因为这个物理量在过程终了时和过程开始时的差，正好等于力对物体做的功，所以“
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”就应该是我们寻找的动能的表达式．
我们在上一节课的实验探究中得到了一个什么结论？力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的平方成正比。所以更加印证了我们的想法。“
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”就是动能的表达式。
（一） 动能：
1．定义：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. 2．公式：Eｋ＝
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请同学们思考并回答：a、动能能不能为负？ （不能）
b、动能是矢量，还是标量？（能量是标量）
3．动能是标量
4．单位：焦耳(J)
例题：父亲和儿子一起溜冰，父亲的质量是60 kg，运动速度为5 m／s，儿子的质量是30 kg，运动速度为8m／s，试问父亲和儿子谁具有的动能大?
（计算问题一定不要想当然，这样很容易出现错误，一定要有根据，分析问题要全面．） 练习：[课堂训练]
1．质量一定的物体„„„„„( )
A.速度发生变化时，其动能一定变化B.速度发生变化时，其动能不一定变化 C.速度不变时．其动能一定不变 D.动能不变时，其速度一定不变
2．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 参考答案
1． BC 2．CD
（速度是矢量，动能是标量）
二、定能定理
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 ．
提问：这个式子表明什么问题呢?请一位同学用文字叙述一下．这个就是动能定理的内容。
1 内容：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
2 表达式：W合EkEk
2
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提问：公式中的W是什么力的功？
还是最初的实例，此时多了一个摩擦力f，大家再推倒一下此时的动能定理是什么样子的？
进而推广：如果是几个力共同作用呢？
结论：动能定理中的W即为合力做的功。合力做的功我们有两种求解方法，一种是先求出物体受到的合力．再求合力做的功，一种方法是先求各个力做功，然后求各个力做功的代数和．等于各个力做的功之和。
3、讨论：
当合力对物体做正功时，物体的动能如何变化？
当合力对物体做负功时，物体的动能如何变化？
学以致用使我们学习的最终目的，下面我们就用动能定理解决一下物理问题。介绍例题。
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路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度 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？
请同学用之前学过牛顿运动定律的知识和今天讲的动能定理分别解此问题。 （让学生体会动能定理解题的优越性。）找两个学生写到黑板上（不同方法） （比较两种方法哪个更简便）所以以后能用牛顿运动定律解答的问题我们都可以用动能定理
提问: 刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?
解答：当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．
正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况，所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用．
练习：（继续体验动能定理解题的优越性）
某同学从高为h 处以速度v0 水平抛出一个铅球，求铅球落地时速度大小。（不计空气阻力）
巩固练习：
一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。试求汽车受到的阻力。
小结
一 动能的表达式 EK
二 动能定理 W合EkEk
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【小小测】
民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，高3.2m，长5.5m，质量是60Kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求人滑至底端时的速度。
［布置作业］ 四、教学反思
整节课的设计是让学生掌握动能定理表达式是如何推导的，会用动能定理解决简单的物理问题，体会动能定理解题的优越性，课堂中给学生自己来思考问题解决问题，通过讨论和交流，最终帮助学生达到：用自己的眼睛去观察、用自己的头脑去分析、用自己的语言去表达、用自己的心灵去感悟。
五、板书设计
7.7 动能和动能定理
一、动能
1．定义：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. 2．公式：E1ｋ＝2
2
mv
3．动能是标量 4．单位：焦耳(J) 二、动能定理
1．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． 2．表达式： W12
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合Ek2
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