动能定理探究教案【5篇】

动能定理描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系，具体内容为：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化量。所谓动能，简单的说就是指物体因运动而具有的能量。这次差异网为您整理了5篇《动能定理探究教案》，希望能够给您提供一些帮助。

动能定理探究教案 篇一

教学目标：

（一）知识目标：

1、理解动能的概念：

（1）、知道什么是动能。

（2）、由做功与能量关系得出动能公式：Ekmv2，

知道在国际单位制

中动能的单位是焦耳(J)；动能是标量，是状态量。 (3)、正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。

2、掌握动能定理：

（1）、掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义。 (2)、理解和运用动能定理。

（二）能力目标：

1、培养学生研究物理问题的能力。

2、培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

（三）德育目标：

1、通过推力过程，培养对科学研究的兴趣。

2、培养学生尊重科学、尊重事实，养成按科学规律办事的习惯。 教学难点：

对动能定理的理解，通过对导出式进行分析，利用功能关系进行引导来突破难点。

教学重点：

1 会用动能定理解决动力学问题。 教学设计及学法：

利用学生已有的知识对动能定理进行推导，得到定理的表达形式；启发学生思维；组织学生辨析，提高认识。 教学工具：

投影仪与幻灯片若干。 教学过程： (一)引入新课

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量深入地理解这一概念及其与功的关系。

（二）教学过程设计 课堂导入：

简要回顾动能的有关知识：

1、概念：物体由于运动而具有的能叫动能。

2、定义：物理学中把物体的质量与它的速度平方乘积的一半定义为物体的动能，用Ek表示，即：定义式： Ekmv2

21新课教学：

一、探究力做功和动能变化的关系：

质量为m的物体，在恒力F的作用下经位移s，速度由原来v1的变为v2，则力F对物体做功与物体动能的变化有怎样的关系 ？

推导：

质量为m的物体，在恒力F的作用下经位移s，速度由原来的v1变为v2，则

2v2v12力F对物体做功：WFs又Fma由vv2as得到：s

2a22212v2v121212WFsmamv2mv1

2a2

2二、动能定理：

1、内容：合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

2、数学表达式：W合Ek=Ek末Ek初或W合

3、含义：

a、W合为外力做功的“代数和“。

b、Ek为动能的增量，△Ek>0时， 动能增加；△Ek<0时， 动能减少。 动能定理反映了：力对空间的积累效果使物体的动能发生变化。

三、动能定理的讨论：

1212mv2mv1 22W合Ek=Ek末Ek初

动能定理说明外力功是物体动能变化的量度，其外力可以是一个力，也可以是几个力的合力；

若W合0，Ek末Ek初0即Ek末Ek初，说明外力为动力，在动力作用下物体作加速运动：即外力对物体做正功，它的值等于物体动能的增加量。反之表示外力作负功，它的值等于物体动能的减小量。

若W合=0，Ek末=Ek初即，表示外力对物体不作功，物体的功能是守恒的。

四、动能定理的应用：

1、应用范围：

可用于恒力，也可用于变力，既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

2、应用动能定理解题的步骤：

⑴、确定研究对象，明确它的运动过程； 并建立好模型。

⑵、分析物体在运动过程中的受力情况，明确各个力是否做功，是正功还是负功。

⑶、明确初状态和末状态的动能（可分段、亦可对整个运动过程）。

⑷、用W合Ek=Ek末Ek初列方程求解。

3、例题分析：

一架飞机，质量m=5.0×103Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3×102m时，达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍，求飞机受到的牵引力？ 解析：根据题意画图如下：

根据动能定理得：

(FFf)sEkEk2Ek1(F0.02mg)s1122mv2mv122所以：

1212mv2mv12F20.02mgs15.0103(6020)20.025.0103105.31.7106N 4

4、学生练习：

质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h后静止，则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少？

五、课堂小结： • • •

1、对动能概念和计算公式再次重复强调。

2、对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3、通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

六、作业布置：

课本61页练习2-2：

2、3题

七、课后反思：

动能和动能定理教案 篇二

一。教学目标

1.知识目标

(1) 理解什么是动能； (2) 知道动能公式Ek12mv，会用动能公式进行计算； 2(3) 理解动能定理及其推导过程，会用动能定理分析、解答有关问题。 2.能力目标

(1) 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式； (2) 理论联系实际，培养学生分析问题的能力。 3.情感目标

培养学生对科学研究的兴趣

二。重点难点

重点：本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。

难点：动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。

三。教具

投影仪与幻灯片若干。 多媒体教学演示课件

四。教学过程

1.引入新课

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。

2.内容组织

(1)什么是动能？它与哪些因素有关？(可请学生举例回答，然后总结作如下板书) 物体由于运动而具有的能叫动能，它与物体的质量和速度有关。

举例：运动物体可对外做功，质量和速度越大，动能就越大，物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。

(2)动能公式

动能与质量和速度的定量关系如何呢？我们知道，功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。

下面研究一个运动物体的动能是多少？

如图：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？(因为物体没有运动，所以没有动能)。

在恒定外力F作用下，物体发生一段位移s，得到速度v，这个过程中外力做功多少？物体获得了多少动能？

v212mv 外力做功W=Fs=ma×

2a2由于外力做功使物体得到动能，所以动能与质量和速度的定量关系：

用Ek表示动能，则计算动能的公式为：Ek它的速度平方的乘积的一半。

由以上推导过程可以看出，动能与功一样，也是标量，不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。

下面通过一个简单的例子，加深同学对动能概念及公式的理解。

试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：(除下列点外，其他情况相同) ① 物体甲的速度是乙的两倍；

② 物体甲向北运动，乙向南运动； ③ 物体甲做直线运动，乙做曲线运动；

④ 物体甲的质量是乙的一半。

总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。

(3)动能定理

12mv就是物体获得的动能，这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2①动能定理的推导

将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到v2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？

外力F做功：W1=Fs 摩擦力f做功：W2=-fs 外力做的总功为：

2v2v121212W总=Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek

2a22可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化。

问：若物体同时受几个方向任意的外力作用，情况又如何呢？引导学生推导出正确结论并板书：

外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，这个结论叫动能定理。

用W总表示外力对物体做的总功，用Ek1表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能，则动能定理表示为：W总=Ek2Ek1Ek

②对动能定理的理解

动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的理解。

a.对外力对物体做的总功的理解

有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为W总=W1+W2+„=F1·s+F2·s+„=F合·s，所以总功也可理解为合外力的功。

b.对该定理标量性的认识

因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

c.对定理中“增加”一词的理解 由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为未态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。

d.对状态与过程关系的理解

功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。

(4)例题讲解或讨论

主要针对本节重点难点——动能定理，适当举例，加深学生对该定理的理解，提高应用能力。

例1.一物体做变速运动时，下列说法正确的是(

) A.合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零

C.合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零

此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B、D。

例2.在水平放置的长直木板槽中，一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒，若木板槽粗糙程度处处相同，此后木块还可以向前滑行多远？

此例是为加深学生对负功使动能减少的印象，需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下：

设木板槽对木块摩擦力为f，木块质量为m，据题意使用动能定理有： -fs1=Ek2-Ek1， 即-f·4=-fs2=0-Ek2， 即-fs2=-

12

2m(4-6) 212

m4 2二式联立可得：s2=3.2米，即木块还可滑行3.2米。

此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解，但过程较繁，建议布置学生课后作业，并比较两种方法的优劣，看出动能定理的优势。

例3.如图，在水平恒力F作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？

可先让学生用牛顿定律考虑，遇到困难后，再指导使用动能定理。

A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs，0和-mg(h2-hl)，所以动能定理写为：

122m(vBvA) 2m122(vBvA)〕解得

s〔g(h2h1)

F2Fs-mg(h2-h1)=从此例可以看出，以我们现在的知识水平，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。

通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤： (1)明确研究对象及所研究的物理过程。

(2)对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。 (3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示)，根据动能定理列出方程

W总=Ek2Ek1

(4)求解方程、分析结果 我们用上述步骤再分析一道例题。

例4.如图所示，用细绳连接的A、B两物体质量相等，A位于倾角为30°的斜面上，细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止，然后释放，设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍，不计滑轮质量和摩擦，求B下降1米时的速度大小。

让学生自由选择研究对象，那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象，而有了则将A、B看成一个整体来分析，分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程：

解法一：对A使用动能定理 Ts-mgs·sin30°-fs=

1

2mv 2对B使用动能定理(mg—T)s =三式联立解得：v=1.4米/秒

12

mv

且f =0.3mg 2解法二：将A、B看成一整体。(因二者速度、加速度大小均一样)，此时拉力T为内力， 求外力做功时不计，则动能定理写为：

mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg 解得：v=1.4米/秒

可见，结论是一致的，而方法二中受力体的选择使解题过程简化，因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。

3.课堂小结

1.对动能概念和计算公式再次重复强调。

2.对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3.通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

动能定理探究教案 篇三

【教学目标】

一、知识与技能

1、理解动能的概念，利用动能定义式进行计算，并能比较不同物体的动能；

2、理解动能定理表述的物理意义，并能进行相关分析与计算；

3、深化性理解的物理含义，区别共点力作用与多方物理过程下的表述；

二、过程与方法

1、掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理；

2、理解恒力作用下牛顿运动定律理与动能定理处理问题的异同点，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；

三、情感态度与价值观

1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系，学会用数学语言推理的简洁美；

2、体会从特殊到一般的研究方法；

【教学重、难点】

动能定理的理解与深化性应用

【教学关键点】

动能定理的推导

【教学过程】

一、提出问题、导入新课

通过探究“功与物体速度的变化关系”，从图像中得出，但具体的数学表达式是什么？

二、任务驱动，感知教材

1、动能与什么有关？等质量的两物体以相同的速率相向而行，试比较两物体的动能？如果甲物体作匀速直线运动，乙物体做曲线运动呢？

已知，甲乙两物体运动状态是否相同？动能呢？

车以速度做匀速直线运动，车内的人以相对于车向车前进的方向走动，分别以车和地面为参照物，描述的是否相同？说明了什么？

通过以上问题你得出什么结论？

2、动能定理推导时，如果在实际水平面上运动，摩擦力为，如何推导？

如果在实际水平面上先作用一段时间，发生的位移，尔后撤去，再运动停下来，如何表述？

3、试采用牛顿运动定律方法求解教材的例题1，并比较两种方法的优劣？

三、作探究，分享交流

（尝试练习1）

教材：

1、

2、3

四、释疑解惑

（一）动能

1、定义：_______________________;

2、公式表述：_______________________;

3、理解

⑴状态物理量→能量状态；→机械运动状态；

⑵标量性：大小，无负值；

⑶相对性：相对于不同的参照系，的结果往往不相同；

⑷，表示动能增加，合力作为动力，反之做负功；

（二）动能定理

1、公式的推导：

2、表述：

3、理解： ⑴对外力对物体做的总功的理解：有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为，所以总功也可理解为合外力的功。即：如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则：；如果发生在多方物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则：。

例题1：如图所示，用拉力作用在质量为的物体上，拉力与水平方向成角度，物体从静止开始运动，滑行后撤掉 ，物体与地面之间的滑动摩擦系数为，求：撤掉时，木箱的速度？木箱还能运动多远？

如果拉力的方向改为斜向下，求再滑行的位移？

如果拉力改为水平，路面不同段滑动摩擦系数是不一样的，如何表示

解析：

⑵对该定理标量性的认识：因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如用细绳拉着一物体在光滑桌面上以绳头为圆心做匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

⑶对定理中“增加”一词的理解：由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。

⑷对状态与过程关系的理解：功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。

⑸动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。

⑹动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用。

五、典型引路

例题2：如图所示，一质量为的物体，从倾角为，高度为的斜面顶端点无初速度地滑下，到达点后速度变为，然后又在水平地面上滑行位移后停在处。

求：

1、物体从点滑到点的过程中克服摩擦力做的功？

2、物体与水平地面间的滑动摩擦系数？ 3.如果把物体从点拉回到原出发点，拉力至少要做多少功？

引伸思考：物体沿斜面下滑过程中，如果在点放一挡板，且与物体碰撞无能损，以原速率返回，求最终物体停留在什么地方？物体在斜面上通过的路程是多少？

六、方法归纳

动能定理的应用步骤：

（1）明确研究对象及所研究的物理过程。

（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。

（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程。

（4）求解方程、分析结果。

七、分组合作、问题探究

八、巩固性练习

1、一质量为2千克的滑块，以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度变为，方向水平向右。在这段时间里水平力做的功为：A.0 B. C. D.

2、以初速度v0竖直上抛一小球，若不计空气阻力，从抛出到小球的动能减少一半所经历的时间可能为( )

A. B. C.（1+ ） D.(1-)

3、用恒力沿一光滑水平面拉一质量为的物体由静止开始运动秒钟，拉力和水平方向夹角，如果要使拉力所做的功扩大到原来的2倍，则( )

A.拉力增大到，其他条件不变

B.质量缩小到，其他条件不变

C.时间扩大到，其他条件不变

D.使夹角改为，其他条件不变

动能定理教学设计 篇四

一、教学分析

1、教学内容分析

动能定理是一条适用范围很广的物理定理，也是力学中最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许多章节，但该节内容又是学生第一次定量的研究能量，所以教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化，要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述，了解动能的概念。

2、教学对象分析

初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。

3、教学环境分析

本课是与红旗中学的同课异构活动，教学活动选择多媒体教室的教学环境。活动中学生通过对教师精心设计制作的多媒体课件的理解明确学习任务，在多媒体课件的辅助下进行体验学习活动。

二、教学目标：

①理解动能的概念。②熟练计算物体的动能。③会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。

三、教学过程：

1、激发情感导入：授课时教师首先运用多媒体播放录像，录像内容日本海啸，涌动的海水具有巨大的能量，吞噬无数条生命，摧毁无数房屋……学生观看录像后，教师提问，海水为什么具有这么大的破坏力。同学们自然会回答运动的海水具有能量，物体由于运动而具有的能量物理学上称为动能，前面我们学习过，某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化，重力做功与重力势能的关系，弹力做功与弹性势能的关系，本节就来寻找动能的表达式。

2、理论推导，定量描述，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦。

（1）学生分析情境。

（2）教师用多媒体出示关键句，通过提示引发学生思考，并通过步步思考、推理，引导学生一步步接近目标。

（3）让学生根据推导结果，并结合前面学习过的内容对得到的结果进行分析。式子右侧对应初末状态的某个物理量的变化，而左侧正好等于力对物体做的功功，某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化，所以1/2mv2对映的也是一种能量，这个物理量既与物体的质量有关，也与物体的速度有关，所以这就是我们探寻的动能的表达式。

动能的大小：Ek=1/2mv2

物体的动能跟物体的质量和速度有关。m越大Ek越大：v越大Ek越大。

然后请同学们对动能进行理解，物体的动能变化，速度一定会变化吗？物体的速度变化，动能一定会发生变化吗？

3、对推导结果进一步分析，得到物理中另一重要的定理——动能定理

再来回顾我们刚刚得到的结果，等式右侧是动能的变化量，等式左侧是外力所做的功，合外力所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，这就是动能定理。

W=1/2mv22-1/2mv12

这是动能量理的表达式（强调，写动能定理表达式的方法，在这个过程中，合外力所做的功，等于动能的增量，即末动能减去初动能，然后举几个例子请同学们写出动能定理的表达式，巩固提高）

例：质量为m=3kg的物体，在水平恒力F=9N作用下从静止开始运动，当物体位移x1=8m时撤去推力。物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。

写出有恒力F作用过程中的动能定理表达式：

写出撤去恒力F后减速到0过程中的动能定理表达式：

分析：

一、教学目标达成：

体现知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观的有机统一。目标明确，具体，恰当，具有可操作性，落实到位。教学设计无知识性、科学性和思想性错误，把传授知识与培养能力相结合，知识知识容量合理、知识衔接自然有序，注重联系学生生活，激发学生学习兴趣。

二、教学重难点把握：

能根据教学内容和学生的认知水平，紧扣教学目标，恰当地确定教学的重点和难点，并试图突出教学重点，突破教学难点。

三、教学过程设计：

1、教学过程安排有序，符合认知规律，符合学生实际，教学步骤严谨，过渡自然，时间安排合理。

2、面向全体学生，注重基础，注重学生学习兴趣、习惯、信心等非智力因素的培养，全面提高学生素质。

3、课堂教学内容容量适度，突出重点；抓住关键，突破难点。课堂提问有针对性，有利于发展学生的思维。

4、根据学科特点、教学内容与学生实际，选择体现启发式教学原则的、合适的教学方法，并恰当运用现代化教学手段辅助教学，增强教学的灵活性和直观性。

5、正确处理教与学的关系，体现师生互动，生生互动；引导学生自主学习，合作学习，探究学习，让学生在探究中解决问题，教师主导与学生主体的时间分配合理。充分调动了学生的积极性，学生参与度大，主动性强。

四、作业布置

紧扣教学内容，突出重点难点，符合学生的年龄特点和心理特征，针对训练，巩固所学知识，手把手教习。

不足之处：从整个教案来看，虽然明了易懂，但教学内容对于学生过于简单，有些动能定理的应用如适用于变速、曲线运动没有及时补充到位，但是从另一方面来说，本节课的重点是动能及动能定理，而动能定理的应用又在高中物理占有一席之位，如果要加延伸，可能会模糊本节课的重点，对学生而言也是极大的负担，所以本节课可以加入一些其应用，但不应贪多，否则不利于教学。

动能定理探究教案 篇五

一。教学目标

1、知识目标

（1） 理解什么是动能； (2) 知道动能公式Ek12mv，会用动能公式进行计算； 2(3) 理解动能定理及其推导过程，会用动能定理分析、解答有关问题。 2.能力目标

（1） 运用演绎推导方式推导动能定理的表达式； (2) 理论联系实际，培养学生分析问题的能力。 3.情感目标

培养学生对科学研究的兴趣

二。重点难点

重点：本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。

难点：动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难，应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解，让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识。

三。教具

投影仪与幻灯片若干。 多媒体教学演示课件

四。教学过程

1、引入新课

初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解，在学习了功的概念及功和能的关系之后，我们再进一步对动能进行研究，定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。

2、内容组织

（1）什么是动能？它与哪些因素有关？（可请学生举例回答，然后总结作如下板书） 物体由于运动而具有的能叫动能，它与物体的质量和速度有关。

举例：运动物体可对外做功，质量和速度越大，动能就越大，物体对外做功的能力也越强。所以说动能表征了运动物体做功的一种能力。

（2）动能公式

动能与质量和速度的定量关系如何呢？我们知道，功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。

下面研究一个运动物体的动能是多少？

如图：光滑水平面上一物体原来静止，质量为m，此时动能是多少？（因为物体没有运动，所以没有动能）。

在恒定外力F作用下，物体发生一段位移s，得到速度v，这个过程中外力做功多少？物体获得了多少动能？

v212mv 外力做功W=Fs=ma×

2a2由于外力做功使物体得到动能，所以动能与质量和速度的定量关系：

用Ek表示动能，则计算动能的公式为：Ek它的速度平方的乘积的一半。

由以上推导过程可以看出，动能与功一样，也是标量，不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态，它的动能也就对应于某一确定值，因此动能是状态量。

下面通过一个简单的例子，加深同学对动能概念及公式的理解。

试比较下列每种情况下，甲、乙两物体的动能：（除下列点外，其他情况相同） ① 物体甲的速度是乙的两倍；

② 物体甲向北运动，乙向南运动； ③ 物体甲做直线运动，乙做曲线运动；

④ 物体甲的质量是乙的一半。

总结：动能是标量，与速度方向无关；动能与速度的平方成正比，因此速度对动能的影响更大。

（3）动能定理

12mv就是物体获得的动能，这样我们就得到了212mv。即物体的动能等于它的质量跟2①动能定理的推导

将刚才推导动能公式的例子改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到v2，如图2，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？

外力F做功：W1=Fs 摩擦力f做功：W2=-fs 外力做的总功为：

2v2v121212W总=Fsfsmamv2mv1Ek2Ek1Ek

2a22可见，外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。其中F与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体动能减少。它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化。

问：若物体同时受几个方向任意的外力作用，情况又如何呢？引导学生推导出正确结论并板书：

外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，这个结论叫动能定理。

用W总表示外力对物体做的总功，用Ek1表示物体初态的动能，用Ek2表示末态动能，则动能定理表示为：W总=Ek2Ek1Ek

②对动能定理的理解

动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律，应立即通过举例及分析加深对它的理解。

a.对外力对物体做的总功的理解

有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为W总=W1+W2+„=F1·s+F2·s+„=F合·s，所以总功也可理解为合外力的功。

b.对该定理标量性的认识

因动能定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变。

c.对定理中“增加”一词的理解 由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少。因而定理中“增加”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为未态与初态的动能差，或称为“改变量”。数值可正，可负。

d.对状态与过程关系的理解

功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。

（4）例题讲解或讨论

主要针对本节重点难点——动能定理，适当举例，加深学生对该定理的理解，提高应用能力。

例1.一物体做变速运动时，下列说法正确的是(

) A.合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B.物体所受合外力一定不为零

C.合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变 D.物体加速度一定不为零

此例主要考察学生对涉及力、速度、加速度、功和动能各物理量的牛顿定律和动能定理的理解。只要考虑到匀速圆周运动的例子，很容易得到正确答案B、D。

例2.在水平放置的长直木板槽中，一木块以6.0米/秒的初速度开始滑动。滑行4.0米后速度减为4.0米/秒，若木板槽粗糙程度处处相同，此后木块还可以向前滑行多远？

此例是为加深学生对负功使动能减少的印象，需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过程如下：

设木板槽对木块摩擦力为f，木块质量为m，据题意使用动能定理有： -fs1=Ek2-Ek1， 即-f·4=-fs2=0-Ek2， 即-fs2=-

12

2m(4-6) 212

m4 2二式联立可得：s2=3.2米，即木块还可滑行3.2米。

此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解，但过程较繁，建议布置学生课后作业，并比较两种方法的优劣，看出动能定理的优势。

例3.如图，在水平恒力F作用下，物体沿光滑曲面从高为h1的A处运动到高为h2的B处，若在A处的速度为vA，B处速度为vB，则AB的水平距离为多大？

可先让学生用牛顿定律考虑，遇到困难后，再指导使用动能定理。

A到B过程中，物体受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三个力做功分别为Fs，0和-mg(h2-hl)，所以动能定理写为：

122m(vBvA) 2m122(vBvA)〕解得

s〔g(h2h1)

F2Fs-mg(h2-h1)=从此例可以看出，以我们现在的知识水平，牛顿定律无能为力的问题，动能定理可以很方便地解决，其关键就在于动能定理不计运动过程中瞬时细节。

通过以上三例总结一下动能定理的应用步骤： (1)明确研究对象及所研究的物理过程。

（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。 (3)确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程

W总=Ek2Ek1

（4）求解方程、分析结果 我们用上述步骤再分析一道例题。

例4.如图所示，用细绳连接的A、B两物体质量相等，A位于倾角为30°的斜面上，细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止，然后释放，设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍，不计滑轮质量和摩擦，求B下降1米时的速度大小。

让学生自由选择研究对象，那么可能有的同学分别选择A、B为研究对象，而有了则将A、B看成一个整体来分析，分别请两位方法不同的学生在黑板上写出解题过程：

解法一：对A使用动能定理 Ts-mgs·sin30°-fs=

1

2mv 2对B使用动能定理(mg—T)s =三式联立解得：v=1.4米/秒

12

mv

且f =0.3mg 2解法二：将A、B看成一整体。（因二者速度、加速度大小均一样），此时拉力T为内力， 求外力做功时不计，则动能定理写为：

mgs-mgs·sin30°-fs=f =0.3mg 解得：v=1.4米/秒

可见，结论是一致的，而方法二中受力体的选择使解题过程简化，因而在使用动能定理时要适当选取研究对象。

3、课堂小结

1、对动能概念和计算公式再次重复强调。

2、对动能定理的内容，应用步骤，适用问题类型做必要总结。

3、通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。

以上就是差异网为大家整理的5篇《动能定理探究教案》，希望对您有一些参考价值。