验证动能定理实验教学提纲
动能定理教案
动能定理教案教案标题：探索动能定理教学目标：1. 理解动能定理的概念和基本原理。
2. 掌握动能定理的数学表达式和计算方法。
3. 能够运用动能定理解决与动能相关的物理问题。
4. 培养学生观察、实验和探索的能力。
教学内容：1. 动能的概念和定义：引导学生了解动能是物体运动所具有的能量，了解动能的来源和转化。
2. 动能定理的基本原理：讲解动能定理的基本原理，即物体的动能变化等于所受合力沿着物体运动方向所做的功。
3. 动能定理的数学表达式和计算方法：引导学生推导出动能定理的数学公式，并学习如何计算动能和功。
4. 实验探究：设计简单的实验，通过测量物体的质量和速度，验证动能定理的成立，并引导学生分析实验结果。
教学步骤：引入活动：1. 利用示意图或实物，向学生介绍动能的概念和定义，引发学生对动能的思考，并与日常生活中的运动现象联系起来。
概念解释与讲解：2. 通过示例和问题，解释动能定理的基本原理，引导学生理解动能定理与物体运动和受力之间的关系。
3. 引导学生推导动能定理的数学表达式，并解释其中的各个符号和量的含义，让学生掌握动能和功的计算方法。
实验探究：4. 设计一组简单的实验，利用小球滚动的实验装置，测量不同质量和速度的小球的动能，并通过引导学生计算所做的功，验证动能定理的成立。
5. 引导学生观察实验现象，分析实验结果，进一步加深对动能定理的理解。
应用拓展：6. 给学生提供一些与动能定理相关的练习题，引导学生运用动能定理解决实际物理问题，培养他们的应用能力。
7. 鼓励学生探究其他情景下动能定理的应用，并与其他物理概念和公式进行联系，拓宽他们的物理思维。
总结与反思：8. 总结本节课所学的内容，强调动能定理的重要性和应用价值，激发学生对物理学的兴趣。
9. 鼓励学生思考如何将动能定理应用到解决更复杂的物理问题中，并提供相应的拓展资源和学习渠道。
教学资源：- 示意图或实物- 小球滚动实验装置- 实验记录表格- 练习题和解答评估方式：1. 实验报告：学生通过实验探究的报告，展示他们对动能定理的理解和应用能力。
动能定理教案
动能定理教案一、教学目标•理解动能定理的基本概念和表达式；•掌握应用动能定理解决相关问题的方法；•初步了解动能定理在实际生活中的应用。
二、教学重点与难点重点•动能定理的表达式及推导过程；•动能定理在实际问题中的应用。
难点•能量转化与能量守恒的理解；•动量与动能的关系。
三、教学准备•教具：投影仪、黑板、粉笔；•教材：《物理教学指南》第十章；•实验器材：小车、直线轨道、滑轮、投影仪、计时器等。
四、教学过程步骤一：导入（5分钟）•准备一个小道具，如一个小车，让学生观察该小车在不同速度下的运动情况，并提出自己的观察结果和感想。
•引导学生思考，为什么快速运动的物体比慢速运动的物体具有更大的冲击力。
•引出本节课的教学内容：动能定理。
步骤二：讲解动能定理（15分钟）•利用投影仪或黑板，展示动能定理的公式：$E_k =\\frac{1}{2}mv^2$。
•解释公式中各个符号的含义：E k表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
•通过简单的推导和例题，让学生理解动能定理的基本原理和表达方式。
步骤三：动能定理的应用（20分钟）•针对不同的应用场景，引导学生应用动能定理解决问题： 1.示例一：小车下山问题。
给出一个具体的例子，如小车从山上滑下，学生需要通过动能定理计算车辆在不同位置的速度，从而判断是否能够安全停下。
2.示例二：弹簧弹性系数问题。
给出一个弹簧振动的实例，学生需要利用动能定理计算弹簧弹性系数。
3.示例三：踢足球问题。
引导学生通过动能定理理解足球运动中的加速度变化，并讨论如何提高踢球的力量。
步骤四：实验演示（20分钟）•准备实验器材，如小车、直线轨道、滑轮等。
•执行实验，让学生通过实际的观察和测量，验证动能定理的正确性。
•让学生自行设计实验，并利用动能定理分析和解释实验结果。
步骤五：小结与拓展（10分钟）•对本节课所学内容进行小结，强调动能定理的重要性和应用范围。
•在帮助学生回顾所学的基础上，鼓励学生进行拓展思考：动能定理是否能够适用于其他物理现象的分析与计算？五、教学总结通过本节课的学习，学生能够正确理解和应用动能定理解决一些物理问题。
验证动能定理教师用讲义稿
《研究合外力做功与动能变化的关系验证动能定理》教师用讲义稿注：下面红色或蓝色字体为教师要给学生讲解的关键知识。
一、实验目的：验证动能定理，即证明力做功＝动能变化量，深刻理解做功过程与动能变化的对应性。
二、实验原理：创造一个物理情景，让外力对物体做功并改变该物体的动能，想办法测出外力做功W 的数量和动能改变量△E K 的数量，比较W 和△E K 的大小，如果W 和△E K在误差范围内相等，则证明了动能定理。
为此，我们利用验证牛顿第二定律的装置，如图1所示。
动能定理的表达式是21222121mv mv Fx -=，所以在验证动能定理，需明白以下几个问题： 1、研究对象是什么？小车。
2、研究的是哪一个过程？小车从静止启动后的某一个加速过程(也可以是某一已有初速度的过程)。
3、★★★为了研究动能大小及动能的改变量，需要测量哪些物理量？是直接测量还是间接测量？ ⑴测量小车的质量m （直接测量，需用天平）。
⑵测量所研究过程的初、末速度（间接测量，需用刻度尺）。
右图是一条纸带，利用“中间时刻的即时速度=该段运动的平均速度”可以计算打下B 时小车的速度v B ＝(x 1+x 2)/2T 。
4、★★★★为了研究这一过程中合外力做的功，需要测量哪些物理量？是直接测量还是间接测量？ ⑴测量某一过程的位移x （直接测量，需用刻度尺）。
⑵测量上述过程中的合外力F 的大小(F 的大小分两种情况：F=力传感器读数，或F=m /g) 。
①关于合外力的来源：图1中，小车实际受有重力、支持力、摩擦力、拉力共4个力，在平衡掉摩擦力后，可以简单的认为小车受到的拉力就是合外力。
②关于合外力的大小：如果用的力传感器，则该拉力的大小可借助电脑直接显示读出（没有系统误差）。
如果没有力传感器，则该拉力的大小可近似等于牵引小车的重物重量m /g （这是有条件的，条件是：m /<<m ，显然F=m /g 是存在系统误差的）。
5、概括3和4可知，要验证动能定理，需完成F 、x 、m 、v 等等四个物理量的测量。
动能定理教案大学物理
一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解动能的概念，掌握动能的表达式和计算方法。
（2）掌握动能定理的表述和推导过程，能够运用动能定理分析实际问题。
（3）了解动能定理在物理学中的应用，如运动学、动力学等领域。
2. 过程与方法：（1）通过实验探究，体会动能定理的物理意义。
（2）运用数学工具，推导动能定理的表达式。
（3）通过实例分析，提高学生运用动能定理解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对物理学的兴趣，激发学生的求知欲。
（2）培养学生严谨的学术态度，提高学生的科学素养。
（3）引导学生关注物理现象，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）动能定理的表述和推导过程。
（2）动能定理的应用。
2. 教学难点：（1）动能定理的推导过程。
（2）动能定理在复杂问题中的应用。
三、教学过程1. 导入新课（1）回顾动能的概念和计算方法。
（2）提出问题：如何解释物体在受到外力作用下动能的变化？2. 动能定理的推导（1）回顾功的定义和计算方法。
（2）通过实验探究，验证功与动能变化的关系。
（3）运用数学工具，推导动能定理的表达式。
3. 动能定理的应用（1）分析动能定理在运动学中的应用，如速度、加速度、位移等。
（2）分析动能定理在动力学中的应用，如牛顿第二定律、能量守恒定律等。
（3）通过实例分析，提高学生运用动能定理解决实际问题的能力。
4. 课堂小结（1）总结动能定理的表述和推导过程。
（2）强调动能定理在物理学中的应用。
（3）布置课后作业，巩固所学知识。
5. 课后作业（1）完成课后习题，巩固动能定理的基本概念和推导过程。
（2）分析实际问题，运用动能定理解决问题。
四、教学反思1. 教学过程中，注重启发学生思考，引导学生主动探究。
2. 运用多种教学方法，如实验探究、实例分析等，提高学生的学习兴趣。
3. 注重培养学生运用动能定理解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。
4. 课后及时反思，总结教学经验，不断改进教学方法。
动能定理 教案
动能定理教案教案标题：动能定理教案教案目标：1. 理解和解释动能定理的概念和原理。
2. 掌握运用动能定理计算物体的动能和速度的方法。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教学重点：1. 动能定理的概念和公式。
2. 运用动能定理解决与动能和速度相关的问题。
3. 实验设计和数据分析。
教学难点：1. 理解动能定理的物理原理。
2. 运用动能定理解决实际问题。
3. 进行实验并分析实验数据。
教学准备：1. 教师准备：教学投影仪、计算器、实验器材（包括滑轮、线、质量块等）。
2. 学生准备：笔记本、计算器。
教学过程：Step 1: 导入（5分钟）教师通过展示一段视频或图片，引起学生对动能定理的兴趣，并提出问题：“你们知道什么是动能定理吗？它的作用是什么？”引导学生思考和讨论。
Step 2: 理论讲解（15分钟）教师通过投影仪展示动能定理的公式和推导过程，并解释其中的物理原理。
重点强调动能定理的作用和应用。
Step 3: 计算练习（20分钟）教师通过示范和解释，引导学生运用动能定理解决一些与动能和速度相关的问题。
学生根据教师的指导，使用计算器计算相关数值，并进行讨论和解答。
Step 4: 实验设计（15分钟）教师组织学生进行实验，设计一个简单的实验来验证动能定理。
学生需要确定实验步骤、记录数据，并进行数据分析和结论总结。
Step 5: 实验结果讨论（15分钟）学生展示实验结果，并进行数据分析和讨论。
教师引导学生思考实验结果与理论计算结果的差异，并帮助学生解释可能存在的误差和改进方法。
Step 6: 总结与拓展（10分钟）教师对本节课的内容进行总结，并提出一些拓展问题，鼓励学生进一步思考和研究动能定理在其他物理现象中的应用。
教学延伸：教师可以引导学生通过阅读相关文献或参观相关实验室，进一步了解动能定理在现实生活和工程领域中的应用。
学生也可以进行小组讨论，分享他们对动能定理的理解和应用的思考。
动能定理实验教案了解动能定理的应用与实验验证
动能定理实验教案了解动能定理的应用与实验验证动能定理实验教案：了解动能定理的应用与实验验证引言：动能定理是热力学和物理学中的重要理论之一，它描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。
通过实验验证动能定理，可以深入了解能量转换和守恒的原理，加深对物理学知识的理解。
本教案将介绍动能定理的应用，并提供实验教学的方案。
一、动能定理的概念动能定理是指物体的动能与其质量和速度之间存在着一种定量关系。
根据动能定理，物体的动能（KE）等于其质量（m）乘以速度的平方（v^2）的一半。
即 KE = 1/2 * m * v^2。
动能定理揭示了物体的运动状态与其所具有的能量之间的关系。
二、动能定理的应用1. 轨道运动分析动能定理可以应用于轨道运动的分析中，例如天体运动、行星运动等。
通过应用动能定理，可以确定天体的动能以及与之相关的其他重要参数，进而研究天体运动规律。
2. 机械能守恒定理动能定理是机械能守恒定理的基础之一。
机械能守恒定理指出，在只受重力和弹性力作用的系统中，机械能（包括动能和势能）总保持不变。
应用动能定理可以推导出机械能守恒的一般性原理。
三、实验验证动能定理为了验证动能定理，我们可以进行以下实验：1. 简谐振动实验通过简谐振动实验，可以验证动能定理在弹簧振子上的应用。
实验中，我们可以测量弹簧振子的质量、振幅和频率，并计算出相应的动能。
通过与理论计算的动能比较，可以验证动能定理的准确性。
2. 碰撞实验利用碰撞实验，可以验证动能定理在碰撞过程中的应用。
实验中，我们可以通过测量碰撞前后物体的质量和速度，计算出它们的动能变化。
与理论预测的动能变化进行对比，可以验证动能定理是否成立。
3. 物体运动实验通过对物体运动的实验观察，可以验证动能定理在实际运动中的应用。
实验中，我们可以测量物体的质量和速度，计算出其动能，并观察它们之间的定量关系。
实验结果与动能定理的预测进行比较，可以验证动能定理是否适用于物体的实际运动。
四、实验教学方案为了更好地教学动能定理的应用与实验验证，我们可以按照以下方案进行实验教学：实验名称：弹簧振子的动能定理实验实验器材：弹簧振子、质量计、测速仪等实验步骤：1. 确定振子的质量（m）、振幅（A）和频率（f）。
动能定理教案设计
动能定理教案设计。
本文将从以下五个方面，分别为教学目标、教学内容、教学方法、教学手段以及教学评价来介绍如何设计一份完整的动能定理教案。
一、教学目标我们需要明确学生应该具备的理解程度。
针对初学者，首先我们应该帮助学生理解什么是动能定理，理解动能与力之间的关系，了解动能定理的应用及其重要性等等。
同时，需要帮助学生结合实际生活中的例子，深刻理解动能定理在实际中的应用。
二、教学内容针对教学目标，我们可以确定初步的教学内容：1、引言：引出动能定理的概念，简单讲解动能与力的关系；2、动能的概念：介绍物体的动能概念；3、动能的计算公式：给出动能计算公式，帮助学生理解；4、动能定理的表述：阐述动能定理的表述方式；5、动能定理的意义：讲解动能定理在实际中的应用。
三、教学方法教学方法是教学过程中极为重要的一个环节，采用适宜的教学方法可以使学生更好地理解和掌握知识。
针对动能定理的教学，可以采用以下几种教学方法：1、讲解式教学法：重点解释动能定理的概念、引入与公式推导、动能定理的表述方式、意义等方面，严密逻辑并保证语言表述的通俗易懂，让学生轻松理解动能定理的作用与要点；2、探究式教学法：引导学生通过操作小实验、场景模拟、计算分析等方式，发现动能定理的规律与应用，逐步提高理论与实践结合能力；3、对比式教学法：通过比对静态的对象与动态运动的对象，明确动能概念与动能的计算公式，同时帮助学生比较初中物理的知识内容，丰富知识储备；4、案例式教学法：通过选择典型应用场景，帮助学生理解动能定理在实际生活中的应用，强化理念式教育的效果，激起学生的兴趣。
四、教学手段针对不同的教学方法，需要适宜地选择相应的教学手段，动能定理教案可以使用以下几种教学手段：1、多媒体手段：通过音视频、图片、PPT等方式，营造更加生动、直观的教学环境，用丰富的内容带给学生更丰富的学习体验；2、实验设备：通过一定的物理实验，让学生亲自操作、探究、体验，提高学生的综合应用能力；3、教学贴纸：选择适宜的教学贴纸，可以更好地让学生了解及掌握知识点；4、多方位知识查询：当学生对某些物理概念和公式产生疑问时，提供丰富的压轴作品，供学生进行深入了解、查询资料等。
实验验证动能定理(1)知识讲解
能否简化？有什么措施？
措施一：垫高长木板，平衡f 措施二：令M>>m
N
T
f
G
问题MB 2v
三、实验中的注意事项
1、先通电，再放小车 2、小车应该尽可能的靠近打点计时器 3、平衡摩擦力时，应该垫高的是不带定滑轮的一
实验验证动能定理(1)
知识准备
纸带中某点的瞬时速度如何 计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
V 根据推论： t 2
v
S t
VB
VAC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
问题一：
端，且应是不挂钩码挂纸带的状态
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验证动能定理实验
验证动能定理实验
1、实验原理：沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；合外力对小车做的功：mgS车
小车动能的改变量：验证合外力做的功是不是等于小车动能的改变量2.、需要测量的物理量：沙和沙桶的质量；车的质量；算车的速度和位移；
3、要注意的问题：怎么平衡摩擦力？有两个不一样的质量在里面，所以不能抵消掉。
怎么去处理纸带上面的点。
4、实验示意图如图：
例题1．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．
(1)你认为还需要的实验器材有____________．
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质
量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是
________________．
(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙，用
天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录
其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的
速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用
题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
2
1
2
2
Mv
2
1
Mv
2
1
例2．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①安装好实验装置如图所示．
②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．
③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上．
④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：
①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________ J，小车动能的增量为________ J.
(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______________________
例3、某同学用如图11所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。
图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不汁绳与滑轮的摩擦。
实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。
该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离S，并计算出它们与O点之间的速度平方差△2v。
v），填人下表：
（△2v=2v-2
（1）请以△2v为纵坐标，以s为横坐标在答题卷的方格纸中作出△2v一s图象．
（2）若测出小车质量为0．4kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为 N（保留一位有效数值）
（3）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是，实验操作中改进的措施是。
例4、某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
（1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b ）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为m d m d m d 167.0055.00041.0321===，，，
4560.256,0.360,0.480d m d m d m ===…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m ／s 2）作为
小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W= J （结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得E k = ．（结果保留三位有效数字）
（2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。
通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是 ． A ．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B ．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C ．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D ．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
例5、某探究学习小组欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码
盘。
实验时，保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动，实现平衡摩擦力。
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
(填“是”或“否”)
（2）实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度l，如图所示，l=
mm。
（3）实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离x；某次实验过程中力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2。
小车通过光电门2后砝码盘才落地。
该实验需验证的表达式是。
（4）若利用该实验装置验证“牛顿第二定律”。
控制小车的质量不变，通过改变砝码盘里砝码的质量重复实验，探究合外力和加速度的关系。
下列图象用力传感器的示数F为横坐标，可以表示该实验结果的是。
（5）若用该实验装置，通过多次改变小车的质量，探究质量和加速度的关系，以下说法正确的是。
A．需要控制力传感器的读数F不变
B．需要控制砝码盘和砝码的总质量不变
C．需要控制小车所受的合外力不变，因此需要改变砝码盘和砝码的总质量，力传感器的读数F也会发生改变
D．以上说法都不对
例6、某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．
（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，，，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
（2）图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．
（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，
做负功．
（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论
是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是．
表1纸带的测量结果
测量点S/cm r/(m·s-
1)
00.000.35
A 1.510.40
B 3.200.45
C
D7.150.54
E9.410.60。