動能和動能定理教案

作爲一位傑出的老師，時常會需要準備好教案，編寫教案有利於我們科學、合理地支配課堂時間。那麼優秀的教案是什麼樣的呢？以下是小編精心整理的動能和動能定理教案，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

動能和動能定理教案1

一、教材分析：

動能定理是本重點，也是整個力學的重點。動能定理是一條適用範圍很廣的物理定理，但教材在推導這一定理時，由一個恆力做功使物體的動能變化，得出力在一個過程中所做的功等於物體在這個過程中動能的變化。然後逐步擴大幾個力做功和變力做功及物體做曲線運動的情況。這個梯度是很大的，爲了幫助學生真正理解動能定理，教師可以設定一些具體的問題，讓學生尋找物體動能的變化與那些力做功相對應。

二、三維目標:

(一)知識與技能：

1、知道動能的符號和表達式和符號，理解動能的概念，利用動能定義式進行計算。

2、理解動能定理表述的物理意義，並能進行相關分析與計算

3、深化性理解動能定理的物理含義，區別共點力作用與多物理過程下動能定理的表述

（二）過程與方法：

1、掌握利用牛頓運動定律和動學公式推導動能定理

2、理解恆力作用下牛頓運動定律與動能定理處理問題的異同點，體會變力作用下動能定理解決問題的優越性。

（三）情感態度與價值觀

1、感受物理學中定性分析與定量表述的關係，學會用數學語言推理的簡潔美。

2、體會從特殊到一般的研究方法。

教學重點：理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算。

教學難點：探究功與速度變化的關係，會推導動能定理的表達式，理解動能定理的含義與適用範圍，會利用動能定理解決有關問題。

三、教學過程：

（一）提出問題、匯入新

透過上節探究功與速度變化的關係：功與速度變化的平方成正比。

問：動能具體的數學表達式是什麼？

（二）動能表達式的推導

1、動能與什麼因素有關？

動能是物體由於運動而具有的能量，所以動能與物體的質量和速度有關，質量越大、速度越大，物體的動能越大

2、例;有一質量爲的物體以初速度V1在光滑的水平面上運動，受到的拉力爲F，經過位移爲X後速度變爲V2.。根據以上，可以列出的表達式：

3、動能

1．定義：_由於物體運動而具有的能量______________________；

2．公式表述：_______________________；

3．理解

⑴狀態物理量→能量狀態； →機械運動狀態；

⑵標量性：大小，無負值；

（三）動能定理

1、表達式：

2、內容：合外力對物體所做的功，等於物體動能的該變量。

3、理解：

1）若合外力方向與物體運動方向相同時，合外力對物體做正功，W?0 ，則物體動能增加。2）若合外力方向與物體運動方向相反時，合外力對物體做負功，W?0 ，則物體動能減小。

四、例題解析:

例1 質量爲8g 子彈以400m/s 的速度水平射入厚爲5cm的木板，射出後的速度爲100 m/s，求子彈克服阻力所做的功以及子彈受到的平均阻力。

解：子彈射入木板的過程中，在豎直方向受到的重力和支援力的作用互相抵消，在水平方向受到阻力爲Ff ，如圖所示。根據動能定理得

五、方法歸納：

動能定理的應用步驟：

（1）明確研究對象及所研究的物理過程。

（2）對研究對象進行受力分析，並確定各力所做的功，求出這些力的功的代數和。

（3）確定始、末態的動能。（未知量用符號表示），根據動能定理列出方程

（4）求解方程、分析結果。

動能和動能定理教案2

教學目標

一、知識與技能

1.理解動能的概念。

2.熟練計算物體的動能。

3.會用動能定理解決力學問題，掌握用動能定理解題的一般步驟。

二、過程與方法

1.運用演繹推導方式推導動能定理的表達式，體會科學探究的方法。

2.理論聯繫實際，學習運用動能定理分析解決問題的方法。

三、情感、態度與價值觀

1.透過演繹推理的過程，培養對科學研究的興趣。

2.透過對動能和動能定動能和動能定理理的演繹推理，使學生從中領略到物理等自然學科中所蘊含的嚴謹的邏輯關係，反映了自然界的真實美。

教學重點

理解動能的概念，會用動能的定義式進行計算。

教學難點

1.探究功與物體速度變化的關係，知道動能定理的適用範圍。

2.會推導動能定理的表達式。

教學過程

一、匯入新課

傳說早在古希臘時期（公元前200多年）阿基米德曾經利用槓桿原理設計了投石機，它能將石塊不斷拋向空中，利用石塊墜落時的動能，打得敵軍頭破血流。

同學們思考一下，爲了提高這種裝置的殺傷力，應該從哪方面考慮來進一步改進？學習了本節動能和動能定理，就能夠理解這種裝置的應用原理。

二、新課教學

（一）動能的表達式

教師活動：大屏幕投影問題，可設計如下理想化的過程模型：

設某物體的質量爲m，在與運動方向相同的恆力F的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。

提出問題：

1.力F對物體所做的功是多大？

2.物體的加速度是多大？

3.物體的初速度、末速度、位移之間有什麼關係？

4.結合上述三式你能綜合推導得到什麼樣的式子？

推導：這個過程中，力F所做的功爲W=Fl

根據牛頓第二定律F=ma

而=2al，即l=

把F、l的表達式代入W=Fl，可得F做的功W=

也就是W=

根據推導過程教師重點提示：

1.動能的表達式：EK=mv2。

2.動能對應物體的運動狀態，是狀態量。

3.動能的標矢性：標量。

4.動能的單位：焦（J）。

練習：關於對動能的理解，下列說法正確的是（ ABC）。

A.動能是機械能的一種表現形式，凡是運動的物體都具有動能

B.動能總爲正值

C.一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化

D.動能不變的物體，一定處於平衡狀態

（二）動能定理

教師：有了動能的表達式後，前面我們推出的W＝，就可以寫成W＝Ek2—Ek1=，其中Ek2表示一個過程的末動能，Ek1表示一個過程的初動能。上式表明什麼問題呢？請同學們用文字敘述一下。

學生：力在一個過程中對物體所做的功，等於物體在這個過程中動能的變化。

教師：這個結論叫做動能定理。

1. 動能定理的內容：力在一個過程中對物體所做的功，等於物體在這個過程中動能的變化。

2. 動能定理的表達式：W=。

教師：如果物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示什麼意義？

學生：如果物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示的意義是合力做的功。

教師：那麼，動能定理更爲一般的敘述方法是什麼呢？

學生：合力在一個過程中對物體所做的功，等於物體在這個過程中動能的變化。

3. 對動能定理的理解：

①公式中的W指合外力做的功，也就是總功。

②動能變化量爲標量，即末狀態的動能減去初狀態的動能。

③總功的計算方法，既可以先求合力，再求合力的`功；也可以先求出各個力的功，再求功的代數和。

教師：投影展示例題，學生分析問題，討論探究解決問題的方法。

一架噴氣式飛機質量爲5.0×l03kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當位移達到l=5.3×102m時，速度達到起飛速度v=60m／s。在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的0.02倍。求飛機受到的牽引力。

教師：從現在開始我們要逐步掌握用能量的觀點分析問題。就這個問題而言，我們已知的條件是什麼？

學生：已知初末速度，初速度爲零，而末速度爲v=60m／s，還知道物體的位移爲5.3×102m以及受到的阻力是重力的0.02倍。

教師：我們要分析這類問題，應該從什麼地方入手呢？

生：還是應該從受力分析入手。這個飛機受力比較簡單，豎直方向的重力和地面對它的支援力合力爲零，水平方向上受到飛機牽引力和阻力。

教師：分析受力的目的在我們以前解決問題時往往是爲了求物體的加速度，而現在進行受力分析的目的是什麼呢？

學生：目的是爲了求合力做的功，根據物體合力做的功，我們就可以求解物體受到的牽引力。

教師：請同學們把具體的解答過程寫出來。

投影展示學生的解答過程，幫助能力較差的學生完成解題過程。

解題過程參考

解：飛機的初動能Ek1=0，末動能Ek2=

合力F做的功W=Fl

根據動能定理，有Fl=

合力F爲牽引力F牽和阻力F阻之差，而阻力和重力的關係爲F阻=kmg（其中k=0.02）所以：

F=F牽–kmg

代入上式後解出

F牽=

把數值代入後得到

F牽=1.8×104N

飛機受到的牽引力是1.8×104N。

教師：用動能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較，動能定理的優點在哪裏？

學生1：動能定理不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便。

學生2：動能定理能夠解決變力做功和曲線運動問題，而牛頓運動定律解決這樣一類問題非常困難。

教師：下面大家總結一下用動能定理解決問題的一般步驟。

（投影展示學生的解決問題的步驟，指出不足，完善問題。）

用動能定理解題的一般步驟：

1．明確研究對象、研究過程，找出初末狀態的速度情況。

2．要對物體進行正確的受力分析，明確各個力的做功大小及正負情況。

3．明確初末狀態的動能。

4．由動能定理列方程求解，並對結果進行討論。

教師：請同學們參考用動能定理解題的一般步驟分析計算教材P73—74例題2。

提問並點評，展示規範的解答過程。

練習：

1．關於運動物體所受的合力、合力的功、運動物體動能的變化，下列說法正確的是（）。

A.運動物體所受的合力不爲零，合力必做功，則物體的動能一定要變化

B.運動物體所受的合力爲零，物體的動能一定不變

C.運動物體的動能保持不變，則該物體所受合力一定爲零

D.運動物體所受合力不爲零，則該物體一定做變速運動

答案：BD

2．質量不同而具有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數相同的水平面上滑行到停止，則（）。

A.質量大的滑行的距離大

B.質量大的滑行的時間短

C.它們滑行的時間一樣大

D.它們克服阻力做的功一樣大

答案：BD

三、課堂小結

本節課主要學習了：

1.物體由於運動而具有的能叫動能，動能可用Ek來表示，物體的動能等於物體的質量與物體速度的二次方的乘積的一半。

2.動能是標量，也是狀態量。

3.動能定理是根據牛頓第二定律和運動學公式推匯出來的。

4.動能定理中所說的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，也可以是任何其他的力，動能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功。

5.動能定理的表達式是在物體受恆力作用且做直線運動的情況下得出的，但對於外力是變力，物體做曲線運動的情況同樣適用。

課堂練習

1.在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動能相等的是（ ）。

A.甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的

B.甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的

C.甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的

D.質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動

答案：CD

2.一個小球從高處自由落下，則球在下落過程中的動能（ ）。

A.與它下落的距離成正比

B.與它下落距離的平方成正比

C.與它運動的時間成正比

D.與它運動的時間平方成正比

答案：AD

3.一顆質量爲10g的子彈，射入土牆後停留在0.5m深處，若子彈在土牆中受到的平均阻力是6400N。子彈射入土牆前的動能是______J，它的速度是______m／s。

答案：3200800

4.甲、乙兩物體的質量之比爲，它們分別在相同力的作用下沿光滑水平面從靜止開始作勻加速直線運動，當兩個物體透過的路程相等時，則甲、乙兩物體動能之比爲______。

答案：1：1

5.一顆質量m=10g的子彈，以速度v=600m／s從槍口飛出，子彈飛出槍口時的動能爲多大？若測得槍膛長s=0.6m，則火藥引爆後產生的高溫高壓氣體在槍膛內對子彈的平均推力多大？

答案：子彈的動能爲：=1800J

平均推力做的功：，所以，F=3000N

五、佈置作業

教材P74問題與練習第3、4、5題。