1、高中物理動能定理教案 篇一：高一物理動能 動能定理教案 動能 動能定理 一、教學目的 1理解動能的概念： (1)明白什么是動能。 中動能的單位是焦耳(j)；動能是標量，是狀態量。 (3)正確理解和運用動能公式分析、解答有關征詢題。 2掌握動能定理： (1)掌握外力對物體所做的總功的計算，理解“代數和”的含義。 (2)理解和運用動能定理。 二、重點、難點分析 1本節重點是對動能公式和動能定理的理解與應用。 2動能定理中總功的分析與計算在初學時比擬困難，應通過例題逐步提高學生處理該征詢題的才能。 3通過動能定理進一步加深功與能的關系的理解，讓學生對功、能關系有更全面、深化的認識，這是本節的較高要求

2、，也是難點。 三、教具 投影儀與幻燈片假設干。 四、主要教學過程 (一)引入新課 初中我們曾對動能這一概念有簡單、定性的理解，在學習了功的概念及功和能的關系之后，我們再進一步對動能進展研究，定量、深化地理解這一概念及其與功的關系。 (二)教學過程設計 1什么是動能？它與哪些要素有關？這主要是初中知識回憶，可請學生舉例答復，然后總結作如下板書： 物體由于運動而具有的能叫動能，它與物體的質量和速度有關。 下面通過舉例說明：運動物體可對外做功，質量和速度越大，動能越大，物體對外做功的才能也越強。因而說動能是表征運動物體做功的一種才能。2動能公式 動能與質量和速度的定量關系如何呢？我們明白，功與能親切

3、相關。因而我們能夠通過做功來研究能量。外力對物體做功使物體運動而具有動能。下面我們就通過這個途徑研究一個運動物體的動能是多少。 用投影儀打出征詢題，引導學生答復： 光滑水平面上一物體原來靜止，質量為m，如今動能是多少？(由于物體沒有運動，因而沒有動能)。在恒定外力f作用下，物體發生一段位移s，得到速度v(如圖1)，這個過程中外力做功多少？物體獲得了多少動能？由于外力做功使物體得到動能，因而mv2確實是物體獲得的動能，如此我們就得到了動能與質量和速度的定量關系： 物體的動能等于它的質量跟它的速度平方的乘積的一半。用ek表示動能，那么 計算動能的公式為： 由以上推導過程能夠看出，動能與功一樣，也是

4、標量，不受速度方向的阻礙。它在國際單位制中的單位也是焦耳(j)。一個物體處于某一確定運動狀態，它的動能也就對應于某一確定值，因而動能是狀態量。 下面通過一個簡單的例子，加深同學對動能概念及公式的理解。 試比擬以下每種情況下，甲、乙兩物體的動能：(除以下點外，其他情況一樣) 物體甲的速度是乙的兩倍；物體甲向北運動，乙向南運動； 物體甲做直線運動，乙做曲線運動；物體甲的質量是乙的一半。 在學生得出正確答案后總結：動能是標量，與速度方向無關；動能與速度的平方成正比，因而速度對動能的阻礙更大。 3動能定理 (1)動能定理的推導將剛剛推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，且水平 面存在

5、摩擦力f，在外力f作用下，通過一段位移s，速度到達v2，如圖2，那么 此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？ 外力f做功：w1fs 摩擦力f做功：w2-fs 可見，外力對物體做的總功等于物體在這一運動過程中動能的增量。其中f與物體運動同向，它做的功使物體動能增大；f與物體運動反向，它做的功使物體動能減少。它們共同作用的結果，導致了物體動能的變化。 將上述征詢題再推行一步：假設物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導學生推導出正確結論并板書： 外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結論叫動能定理。 用w總表示外力對物體做的總功，用ek1表示物體初態的動能，用ek2表示末態

6、 動能，那么動能定理表示為： w總ek2-ek1ek (2)對動能定理的理解 動能定理是學生新接觸的力學中又一條重要規律，應立即通過舉例及分析加深對它的理解。 a對外力對物體做的總功的理解 有的力促進物體運動，而有的力那么阻礙物體運動。因而它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又由于w總w1+w2+?f1·s+f2·s+?f合·s，因而總功也可理解為合外力的功。 b對該定理標量性的認識 因動能定理中各項均為標量，因而單純速度方向改變不阻礙動能大小。如勻速圓周運動過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向不斷保持垂直，因而合外力做功為零，動能變化亦為零

7、，并不因速度方向改變而改變。c對定理中“增加”一詞的理解 由于外力做功可正、可負，因而物體在一運動過程中動能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動能一定增大，它確實切含義為末態與初態的動能差，或稱為“改變量”。數值可正，可負。 d對狀態與過程關系的理解 功是伴隨一個物理過程而產生的，是過程量；而動能是狀態量。動能定理表示了過程量等于狀態量的改變量的關系。 4例題講解或討論 主要針對本節重點難點動能定理，適當舉例，加深學生對該定理的理解，提高應用才能。 例1一物體做變速運動時，以下說法正確的 是 a合外力一定對物體做功，使物體動能改變 b物體所受合外力一定不為零 c合外力一定對物

8、體做功，但物體動能可能不變 d物體加速度一定不為零 此例主要調查學生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運動的例子，特別容易得到正確答案b、d。 例2在水平放置的長直木板槽中，一木塊以 6.0米/秒的初速度開場滑動。滑行4.0米后速度減為4.0米/秒，假設木板槽粗糙程度處處一樣，此后木塊還能夠向前滑行多遠？ 此例是為加深學生對負功使動能減少的印象，需正確表示動能定理中各物理量的正負。解題過程如下： 設木板槽對木塊摩擦力為f，木塊質量為m，據題意使用動能定理有： 二式聯立可得：s23.2米，即木塊還可滑行3.2米。 此題也可用運動學公式和牛頓定律

9、來求解，但過程較繁，建議布置學生課后作業，并比擬兩種方法的優劣，看出動能定理的優勢。例3如圖3，在水平恒力f作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的a處運動 到高為h2的b處，假設在a處的速度為va，b處速度為vb，那么ab的水平間隔為多 大？ 可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理。 a到b過程中，物體受水平恒力f，支持力n和重力mg的作用。三個力做功分別為fs，0和-mg(h2-h1)，因而動能定理寫為：從此例能夠看出，以我們如今的知識水平，牛頓定律無能為力的征詢題，動能定理能夠特別方便地處理，其關鍵就在于動能定理不計運動過程中瞬時細節。 通過以上三例總結一下動能定理的應用步驟

10、： (1)明確研究對象及所研究的物理過程。 (2)對研究對象進展受力分析，并確定各力所做的功，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)，按照動能定理列出方程 w總ek2-ek1) (4)求解方程、分析結果 我們用上述步驟再分析一道例題。 例4如圖4所示，用細繩連接的a、b兩物體質量相等，a位于傾角為30°的斜面上，細繩跨過定滑輪后使a、b均保持靜止，然后釋放，設a與斜面間的滑動摩擦力為a受重力的0.3倍，不計滑輪質量從摩擦，求b下降1米時的速度大可。篇二：動能和動能定理教案高中物理必修二 泗縣一中 動能和動能定理教案 高一物理組：呂雪利 動能和動能定理

11、教案 【教學目的】 知識與技能： 理解動能的概念，明白其表達式確實定過程； 理解動能定理物理意義及其推導過程； 明白動能定理的適用條件，學會動能定理的簡單應用。 過程和方法： 體驗科學推理和理論驗證相結合的探究過程。 培養學生演繹推理的力。 培養學生的制造才能和制造性思維。 情感、態度和價值觀： 激發學生對物理征詢題進展理論探究的興趣。 激發學生用不同方法處理同一征詢題的興趣，選擇用最優的方法處理征詢題。 【教學重點】 動能表達式的得出。 運用動能定理處理力學征詢題的思路和方法。 【教學難點】 對動能概念、動能定理的理解及其應用. 【教學方法】 推理歸納法、討論法。 【教學過程】引入新課 通過

12、上節“探究功與速度變化的關系”，我們已經理解到一個特別情形下力對物體的功與物體速度變化的關系，即w?v2，那么動能的表達式中可能包含v2這個因子。 舉例：假設兩輛一樣的卡車，一輛滿載物資，一輛空載以一樣的速度行駛，撞到一顆大樹上，那輛車破損的更嚴峻？ 學生考慮答復：滿載物資的 接著提征詢：為什么呢？ 老師引導答復由于滿載物資的質量大擁有的動能多。從這里能夠看出動能還跟質量有關系，那么表達式還可能有m這個因子。 1 詳細的表達式：ek?mv2（老師直截了當給出） 2 學生開場產生疑征詢，為什么是如此呢？老師接著介紹推導過程，我們是從牛頓第二定律和運動學方程下手 一、探究動能的表達式。 設物體的質

13、量為m，在與運動方向一樣的恒定外力f的作用下發生一段位移l，速度由v1增加到v2，如何用m和v表示力f做的功。 按照牛頓第二定律f?ma 2 由運動學方程得 v2?v12?2al 由物體位移和做功之間的關系 w?fl?mal 122 ?m(v2?v1) 圖 1 2 1212?mv2?mv122 12 mv特別可能是一個具有特定意義的物理量，由于這個量在過程終了與過程2 1 開場時的差，正好等于力對物體做的功，因而“mv2”應該確實是我們尋找的動 2 能表達式。 上節的實驗說明力對初速度為零的物體所做的功與物體的二次方成正比。只 1 要將表達式中的v1?0就能夠得到wmv2，由于外力做功使物體得

14、到動能，所 2 1 以mv2確實是物體獲得的動能，如此我們就得到了動能與質量和速度的定量關2 系： 用ek表示動能，那么計算動能的公式為：ek?質量跟它的速度平方的乘積的一半。 由以上推導過程能夠看出，動能與功一樣，也是標量，不受速度方向的阻礙。它在國際單位制中的單位也是焦耳（j）。一個物體處于某一確定運動狀態，它的動能也就對應于某一確定值，因而動能是狀態量。 說明：在此強調功是能量轉化的量度，做功對應能的變化，力對物體做正功物體對應的能量增加，反之減小，做功對應的不是能而是能量的變化，做功的力特別多，如：重力，彈力等。舉例在前面的學習中我們已有所體會重力做功對應重力勢能的變化即：wg?ep,

15、彈力做功對應彈性勢能的變化即：w彈?ep。 12 mv。即物體的動能等于它的2下面通過一個簡單的例子，加深同學對動能概念及公式的理解。 試比擬以下每種情況下，甲、乙兩物體的動能：（除以下點外，其他情況一樣） 物體甲的速度是乙的兩倍； 物體甲向北運動，乙向南運動； 物體甲做直線運動，乙做曲線運動； 物體甲的質量是乙的一半。 總結：動能是標量，與速度方向無關；動能與速度的平方成正比，因而速度對動能的阻礙更大。 二、動能定理 動能定理的推導 將剛剛推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力f作用下，通過一段位移s，速度到達v2，如圖2，那么此過程中，外力做功

16、與動能間又存在什么關系呢？ 外力f做功：w1fs 摩擦力f做功：w2fs 外力做的總功為： 2 v2?v121212 w總fs?fs?ma?mv2?mv1?ek2?ek1?ek 2a22 可見，外力對物體做的總功等于物體在這一運動過程中動能的增量。其中f與物體運動同向，它做的功使物體動能增大；f與物體運動反向，它做的功使物體動能減少。它們共同作用的結果，導致了物體動能的變化。 征詢：假設物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導學生推導出正確結論并板書： 外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結論叫動能定理。 用w總表示外力對物體做的總功，用ek1表示物體初態的動能，用ek2表

17、示末態動能，那么動能定理表示為：w總ek2?ek1?ek 對動能定理的理解 動能定理是學生新接觸的力學中又一條重要規律 a對外力對物體做的總功的理解 有的力促進物體運動，而有的力那么阻礙物體運動。因而它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又由于w總w1+w2+?f1·s+f2·s+f合·s，因而總功也可理解為合外力的功。 b對該定理標量性的認識 因動能定理中各項均為標量，因而單純速度方向改變不阻礙動能大小。如勻速圓周運動過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向不斷保持垂直，因而合外力做功為零，動能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。 .適用范圍

18、（1）既適用于恒力做功也適用于變力做功過程； （2）它的研究對象既能夠是單個物體，也能夠是幾個物體所組成的系統； （3）它的研究過程既能夠是單個過程也能夠是多個過程。 解題步驟 （1）明確研究對象及所研究的物理過程。 （2）對研究對象進展受力分析，并確定各力所做的功，求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），按照動能定理列出方程 w總ek2?ek1 （4）求解方程、分析結果 例題講解或討論 主要針對本節重點難點動能定理，適當舉例，加深學生對該定理的理解，提高應用才能。 例1.一物體做變速運動時，以下說法正確的選項（ ） a合外力一定對物體做功，使物體動能改變 b物

19、體所受合外力一定不為零 c合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變 d物體加速度一定不為零 此例主要調查學生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運動的例子，特別容易得到正確答案b、d。 例2.一架噴氣式飛機，質量5×103 kg，當起飛過程中從靜止開場滑跑的路程為l5.3×102時，到達起飛速度v60/s，在此過程中飛機遭到的平均阻篇三：高中物理新課標人教版必修2優秀教案： 動能和動能定理 7 動能和動能定理 整體設計 動能定理是本章教學重點，也是整個力學的重點，課程標準要求“探究恒力做功與物體動能變化的關系.理解動能和動能

20、定理，用動能定理解釋生活和消費中的現象”.因而，在實際教學中要注重全體學生的開展，改變學科本位的觀念，注重科學探究，倡導學習方式的多樣化、強調過程和方法的學習，以培養學生的“創新認識、創新精神和實踐才能”為根本出發點，鼓舞學生“在教學過程中的主動學習和探究精神”，調動學生學習的主動性、積極性，促進其個性全面健康地開展和情感態度與價值觀的自我表達. 在實際學習中學生對動能概念的理解較為容易，能夠掌握外力對物體做的功與物體動能的變化之間的定性關系，能夠理論推導它們之間的定量關系，但真正從深層次理解存在困難.在前幾節的學習中，學生已經建立了一種認識，那確實是某個力對物體做功一定對應著某種能量方式的變

21、化.本節就來尋找動能的表達式.由于有前幾節的根底，本節能夠放手讓學生本人去推理和定義動能的表達式.讓學生通過感性認識到理性認識的過程，教學的起始要求不能太高，要按部就班，從生活中眾多實例出發，通過分析、感受真正體驗動能定理的內涵.通過實例分析、實驗設計、器材選擇、動手操作、老師演示等環節，讓每一位同學都積極參與課堂教學，每一位同學都能享受成功的喜悅. 動能定理是一條適用范圍特別廣的物理定理，但教材在推導這一定理時，由一個恒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于物體在這個過程中動能的變化.然后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.這個梯度是特別大的,為了協助學生真正

22、理解動能定理，老師能夠設置一些詳細的征詢題，讓學生尋找物體動能的變化與哪些力做功相對應. 教學重點 理解動能的概念；會用動能的定義式進展計算. 教學難點 1.探究功與物體速度變化的關系,明白動能定理的適用范圍. 2.會推導動能定理的表達式. 課時安排 1課時 三維目的 知識與技能 1.理解動能的概念. 2.純熟計算物體的動能. 3.會用動能定理處理力學征詢題，掌握用動能定理解題的一般步驟. 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.理論聯絡實際，學習運用動能定理分析處理征詢題的方法. 情感態度與價值觀 1.通過演繹推理的過程，培養對科學研究的興趣. 2.通

23、過對動能和動能定理的演繹推理，使學生從中領略到物理等自然學科中所包含的嚴謹的邏輯關系，反映了自然界的真實美. 教學過程 導入新課 視頻導入 利用大屏幕投影展示風力發電與龍卷風的視頻片斷，讓學生觀察、自主提征詢、分組討論.老師引導參考征詢題：1.風力發電是一種重要的節能方法，風力發電的效率與哪些要素有關？ 2.龍卷風給人類帶來了極大的災難，龍卷風為什么具有那么大的能量呢？ 故事導入 傳說早在古希臘時期(公元前200多年)阿基米德曾經利用杠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. 同學們考慮一下，為了提高這種裝置的殺傷力，應該從哪方面考慮來進一步改良？學

24、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. 征詢題導入 英國傳統跑車的代表蓮花也是以制造小排量、車體極度輕量化的速度機器而著稱.一輛蓮花elise,排量只有1.8 l，由于重量只有675 kg，卻能夠制造出百公里加速5.9 s的驚人紀錄. 使蓮花跑車速度到達100 km/h需要對它做多少功？假設這一過程是以恒定的額定功率實現的，那么該車發動機的額定功率大約應是多少？ 推進新課 一、動能的表達式 功是能量轉化的量度，每一種力做功對應一種能量方式的變化.重力做功對應于重力勢能的變化，彈簧彈力做功對應于彈簧彈性勢能的變化，前幾節我們學習了重力勢能的根本內容.“追尋守恒量”中，已經明白物體

25、由于運動而具有的能叫做動能，大家舉例說明哪些物體具有動能. 參案：奔馳的汽車、滾動的足球、擺動的樹枝、投出的籃球等運動的物體都具有動能. 老師引導：重力勢能的阻礙要素有物體的質量和高度，今天我們學習的動能阻礙要素有哪些？通過征詢題啟發學生探究動能的阻礙要素. 學生考慮后總結：汽車運動得越快，具有的能量越多，應該與物體的速度有關;一樣的速度，載重貨車具有的能量要比小汽車具有的能量多，應該與物體的質量有關.即動能的阻礙要素應該是物體的質量和速度. 征詢題：如何驗證物體的動能與物體的質量和速度的關系？ 演示實驗：讓滑塊a從光滑的導軌上滑下，與木塊b相碰，推進木塊做功. 1.讓同一滑塊從不同的高度滑下

26、，能夠看到：高度大時滑塊把木塊推得遠，對木塊做的功多. 2.讓質量不同的木塊從同一高度滑下，能夠看到：質量大的滑塊把木塊推得遠，對木塊做的功多. 師生總結：物體的質量越大，速度越大，它的動能就越大.即質量、速度是動能的兩個阻礙要素. 征詢題：動能到底跟質量和速度有什么定量的關系呢？動能的表達式是如何樣的？ 情景設置一：大屏幕投影征詢題 一架飛機在牽引力的作用下（不計阻力），在起飛跑道上加速運動，速度越來越大，征詢： 1.飛機的動能如何變化？為什么？ 2.飛機的動能變化的緣故是什么？ 3.牽引力對飛機所做的功與飛機動能的變化之間有什么關系？ 學生討論并總結答復： 1.在起飛過程中，飛機的動能越來

27、越大，由于飛機的速度在不斷增大. 2.由于牽引力對飛機做功，導致飛機的動能不斷增大. 3.據功能關系：牽引力做了多少功，飛機的動能就增大多少.由于牽引力所做的功和動能變化之間的等量關系，我們能夠按照做功的多少，來定量地確定動能. 情景設置二：大屏幕投影征詢題，可設計如下理想化的過程模型: 設某物體的質量為m，在與運動方向一樣的恒力f的作用下發生一段位移l,速度由v1增加到v2，如以下圖. 提出征詢題： 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、位移之間有什么關系？ 4.結合上述三式你能綜合推導得到什么樣的式子？ 推導：這個過程中，力f所做的功為w=fl

28、 按照牛頓第二定律f=ma 而v?v2 221=2al,即2v2?v12l= 2a 2ma(v2?v12)把f、l的表達式代入w=fl,可得f做的功w= 2a 也確實是w=1212mv2?mv1 22 按照推導過程老師重點提示： 12mv是一個新的物理量. 2 12122.mv2是物體末狀態的一個物理量，mv1是物體初狀態的一個物理量,其差值正好等于合221. 力對物體做的功.合力f所做的功等于這個物理量的變化，因而在物理學中就用這個物理量表示物體的動能. 總結：1.物體的動能等于物體質量與物體速度的二次方的乘積的一半. 2.動能的公式：ek=12mv. 2 3.動能的標矢性：標量. 4.動能

29、的單位：焦（j）. 老師引導學生分析動能具有瞬時性，是個狀態量：對應一個物體的質量和速度就有一個 動能的值.引導學生學會從實驗現象中考慮分析，最終總結歸納出結論.同時留意實驗方法操縱變量法. 例 質量為2 kg的石塊做自由落體運動，求石塊在第1 s末、第2 s末的動能是多少？ 解析：先求出第1 s末和第2 s末的速度再求出動能值，明確變速運動的物體動能是時刻變化的. v1=gt1=10×1 m/s=10 m/s,v2=gt2=10×2 m/s=20 m/s ek1=11mv12=100 j,ek2=mv22=400 j. 22 答案：100 j 400 j 或者先求出石塊1

30、 s內和2 s內的位移，再確定重力做功的對應值，重力做功的值確實是石塊動能的增加量，即石塊的動能值（由于石塊的初動能為0）,從而進一步理解功是能量轉化的量度. 二、動能定理 展示：通過大屏幕投影展示足球運發動踢球的場面，讓學生觀察，運發動用力將足球踢出，足球獲得了動能；足球在草地上由于遭到了阻力的作用，速度越來越小，動能越來越小. 征詢題：1.假設外力對物體做功，該物體的動能總會增加嗎？ 2.假設物體對外做功，該物體的動能總會減少嗎？做功與動能的改變之間終究有什么關系呢？ 推導：將剛剛推導動能公式的例子改動一下：假設物體原來就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力f作用下，通過一段位移s，

31、速度到達v2，如圖，那么此過程中，外力做功與動能間又存在什么關系呢？ 外力f做功：w1=fs 摩擦力f做功：w2=-fs 2v2?v121212?mv2?mv1=ek2-ek1=ek. 外力做的總功為:w總2a22 師生：外力對物體做的總功等于物體在這一運動過程中動能的增量.其中f與物體運動同向，它做的功使物體動能增大；f與物體運動反向，它做的功使物體動能減少.它們共同作用的結果，導致了物體動能的變化.學生按照課本提供的征詢題情景，運用牛頓第二定律和運動學公式獨立推導出外力做功與物體動能變化的關系. 思維拓展 將上述征詢題再推行一步：假設物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導學生

32、推導出正確結論并板書: 力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化，這個結論叫動能定理.用w總表示外力對物體做的總功，用ek1表示物體初態的動能，用ek2表示末態動能，那么動能定理表示為：w總=ek2-ek1=ek. 分組討論：按照動能定理的表達方式，提出以下征詢題，加強對動能定理表達式的理解: 1.當合力對物體做正功時，物體動能如何變化？ 2.當合力對物體做負功時，物體動能如何變化？ 學生分析： 1.當合力對物體做正功時，末動能大于初動能，動能增加. 2.當合力對物體做負功時，末動能小于初動能，動能減少.知識拓展 1.外力對物體做的總功的理解 有的力促進物體運動，而有的力那么阻礙物體運動.因而它們做的功就有正、負之分，總功指的是各外力做功的代數和；又由于w總