第一篇:《动能变化与机械功》教学设计
《动能变化与机械功》教学设计
课 型:新授课(1课时)
一、教学目标 1.知识与技能:
(1)理解功的概念,知道做功的两个不可缺少的因素.(2)掌握功的公式:W=Fscos,会计算恒力的功,掌握计算总功的方法.
(3)知道功是标量,认识正功、负功的含义. 2.过程与方法:
通过学习功的概念及其公式导出的过程,让学生体会并学习物理学的研究方法,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作 3.情感、态度与价值观:
在学习功的概念和求解功的数值的过程中,培养科学严谨的态度。
二、教学的重点和难点
(1)重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念和机械功的计算公式.
(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆,这是难点.(3)要使学生对负功的意义有所认识,也较困难,也是难点.(4)如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算
三、教学方法
依据教学标准的要求和教材内容的特点(本节课是概念课,分析、推理成份居多,而演示实验或学生实验则没有),在本节教学中,教师利用多媒体电脑提出问题,引导学生分析问题,学生通过自己的分析、推理,总结得出结论。这样把学生从被动学习转化为主动学习,充分体现了“学生主体、教学主导”的教学模式。讲授法、引导分析法、总结法、启发式教学法
四、教学工具 计算机、投影仪、课件
五、教学活动
(一)引入新课
教师活动:功这个词我们并不陌生,初中物理中学习过功的一些初步知识,今天我们又来学习功的有关知识,绝不是简单地重复,而是要使我们对功的认识再提高一步。
导入:在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功,又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩展。
(二)教学过程设计
1、功的概念
初中我们已学过功,同学们先概括什么是功?然后做如下总结并板书:
(1)如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功
教师活动:通过两个例子,让同学们得出力做功的两个因素是什么?(2)学生思考并回答:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。教师扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的位移。
2、推导功的表达式
教师活动:如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?
投影问题一:物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s,如图甲示,求力F对物体所做的功。
学生活动:思考老师提出的问题,根据功的概念独立推导。
在问题一中,力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs 教师活动:如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢? 投影问题二:物体m在与水平方向成角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为s,如图乙所示,求力F对物体所做的功。学生活动:思考老师提出的问题,根据功的概念独立推导。
教师活动:在学生分析的基础上和同学们一起评析。在问题二中,由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角,可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,如图所示:
据做功的两个不可缺少的因素可知:分力F1对物体所做的功等于F1S。而分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以分力F2所做的功等于零。所以,力F所做的功W=W1+W2=W1=F1s=FScos
教师活动:展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式。
力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即:W=FScos 的理解: 对W =FScos(1)、公式中各物理量的含义:示力对物体所做的功,F表示物体所受到的力,S物体所发生的位移,力F和位移之间的夹角
(2)、用此公式计算功时,F必须为恒力。
(3)、做功与物体运动形式无关,也就是说,力对物体做功具有独立性。(4)、计算功时,一定要明确是计算哪个力对物体所做的功,不能张冠李戴。教师活动:接下来给出F=100N、s=5m、=37°,与同学一起计算功W,得出W=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位,为方便起见,取名为焦耳,符号为J,即1J=1N·m。在用功的公式计算时,各量要求统一采用国际单位制。最后明确板书为:在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)1J=1N·m
3、对正功和负功的学习
教师活动:引导学生分析力对物体不做功时,力与位移的位置关系?从而得出正功和负功。学生活动:从cos①当=90°时,cos的可能值入手讨论,=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
>0,W>0。这表示力F对物体做正功; <0,W<0。这表示力F对物体做负功。②当0°≤③当90°<<90°时,cos≤180°时,cos教师活动:点评、总结。点评:培养学生分析问题的能力。
教师活动:指导学生阅读课文。提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明。
学生活动:阅读课文,理解正功和负功的含义。回答老师的问题。教师活动:倾听学生回答,点评、总结。
①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功
功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负决不表示方向,而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时,该力就对物体的运动起推动作用;当力对物体做负功时,该力就对物体运动起阻碍作用。②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志
功是标量,只有量值,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程,既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。
一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功。打个比喻,甲借了乙6元钱,那么从甲的角度表述,是甲借了钱;从乙的角度表述,乙将钱借给了别人。例如:一个力对物体做了-10J的功,可以说成物体克服这个力做了10J的功。
4、几个力做功的计算
教师活动:刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法,而物体所受到的力往往不只一个,那么,如何求解这几个力对物体所做的功呢? 投影例题:
学生活动:认真审题,解决问题。教师活动:投影学生解题过程,点评总结。
解析:物体受到滑动摩擦力f、重力G、支持力N的作用。支持力不做功,因为它和位移的夹角为90°;滑动摩擦力f所做的功为:Wf=fscos180°=–fs,重力所做的功为:WG=mgscos(90°–)=mgssin,而f=mgsin,N=mgcos
各个力对物体所做功的代数和为:W= Wf + WG+WN =0 合力所做的功为:W=F合scos
=0 总结:当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解
(1)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;(2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。
教师活动:投影例题:一个质量m=2kg的物体,分别受到水平方向拉力F=2N和与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=2N,在水平地面上都移动的距离s=2m。分别求拉力对物体所做的功。
学生活动:认真审题,解决问题。
解析:拉力F1对物体所做的功为W1= F1scos0°=4J。拉力F2对物体所做的功为W2= F2scos37°=3.2J。
点评:通过实际问题的应用,培养学生独立分析问题的能力。
(三)课堂总结
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
通过本节课的学习,明确功的初步概念,掌握功的计算公式W=Fscos做总功的两种方法。知道功是一个有正负的标量,它的正负是由cos了正功和负功的含义。
一、功 1 功的概念及二因素2 功的计算W=Fscos
二、正功与负功:
所谓正功负功,是反映力对物体做功性质的,若为正功,表明该力促进了物体的运动,若为负功,表明力阻碍物体的运动。
三、总功的计算W总=W1+W2+W3+……+Wn或总=F合S cos
(四)板书设计 §3.1功
及求解力对物体所的正负决定的,理解 作用在物体上的力
1、做功的因素
物体在力的方向上的位移
2、功的计算 W=Fscos(1)、F必须为恒力
(2)、S一般为对地的位移(3)、力与位移方向的夹角
三者有关,与物体的运动状态等无关。
(4)、W只与F、和
3、功是标量,但有正负。正功代表动力,负功代表阻力。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和,也就是合力对物体所做的功。
(五)教学反思
功的概念学生在初中已经接触过,但是只局限在方向间夹角为0或90度的情况。在这节课的教学中,我们必须从特殊到一般,不但将任意角的功的计算融进去,同时也把科学研究的方法:从特殊到一般交给学生。
(六)巩固练习
1、起重机将重量为200N的重物竖直向上移动了5m,拉力做的功和重力做的功各是多少? 答案:拉力和重力;W拉=1000J,WG=-1000 J;拉力做正功,重力做负功。
第二篇:高中机械功教学设计
篇一:高中物理 《机械功》教案(1)《机械功》
教学设计思路
从生活中的物质生产的基本动作和
学生参与的互动实验,探究“功”的来历
和做功的不可缺少的因素;再通过特殊情
景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴
两种特殊情况推导出功的一般表达式;从
功的一般表达式的深化研究得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过“功是能量转化的量度”探究功是标
量;通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系;通过例题的拓展得出 w?flcos?的适用条件,并为以后探究
弹性势能的表达式埋下伏笔。
本节课的教学流程图如右图所示。
整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。教学目标
(一)知识与技能
1、知道功的来历,掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般,一般到特殊推导功的一般表达式,知道功的单位。
3、掌握w?flcos? 只适用于恒力,l应为对地位移。
(二)过程与方法
1、通过演示和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
2、在推导w?flcos?过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力,并渗透等效思想,有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
(三)情感态度与价值观
1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究,使学生体会到物理来源于生活,并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的研究过程。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
教学用具
弓箭、重物、锯、木板、榔头、钉子、起子 教学过程
一.引入新课:
不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程,可见,功与能是紧密联系的两个物理量。因此,在本章追寻守恒定律的过程中,首先学习功。设问:为什么要引入功?
二.通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
通过功的英文单词是“work”,“work”不就是“工作”吗?那“做工”和“做功”意思是不是一样?引出本节课要探究的第二个问题:“功”的来历和做功的因素。互动演示:请同学背或抱着一桶纯净水。教师“命令”:“你今天的‘工作’就是抱着这桶纯净水站一个小时。”
提问学生:“这个同学有没有在工作?”,“有没有使这桶纯净水的能量发生改变?” 围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”,对纯净水桶的运动能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。
通过引导使学生明白:要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来,从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法,一种是用较大的阻力,通过较小的位移,使车停下;还有一种是车受到较小的阻力,通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的,可见,做功也是一样的。由此可见,做功是和两个因素相联系的,一个是力,还有一个是在力方向上发生的位移大小。
实际上物理学家在定义功的过程中,还考虑了大量的实际生产工作。
演示:锯木头、敲钉子等工作。
我们说物理来源于生活,功的定义也是如此。
如锯木头,可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作;敲钉子,可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作,其实也只是一些推、拉、踏、旋等简单动作,按照一定的规律,进行连续的活动罢了。而推是向前用力,拉是向后用力,踏是向下用力,举是向上用力,旋是边推边拉,碰是快推或快拉,而拉又是向后的“推”。归结起来,所有这些简单的动作,可以说都是不同方向的“推”,而“推”显然是一切工作的基本单位。而之所以能构成推的动作,必须要有两个内容,一是作用力,二是移动的距离,两者缺一不可。显然,功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。
而这也就是做功的两个必不可缺少的两个因素。四.通过从特殊到一般,再从一般到特殊,借鉴等效思想,引导学生探究出求功的一般表达式w?flcos? 特殊情景1: 如图,物体在水平恒力f的作用下
前进l位移,力f做功多少?
特殊情景2:
如图用竖直向上的提力提水桶水平匀
速前行一段位移l,提力对水桶有没有做
功?做了多少功?
一般情景3:
一般的情况力f的方向与运动方向并
不一致,也不是与运动方向发生的位移相垂直,力f方向与运动方向成某一角度时,力f对物体有没有做功呢?
若做了功,所做的功又是多少呢? a.提出猜想:
通过做功的两个必要因素启发引导
学生进行猜想,并交流猜想。可能提出
几种猜想:
(1)力f做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。
(2)力f做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。
同样一个力f作用方向不同,在改变物体能量上效果不相同,可从两种特殊情况作定性分析,否定猜想(1)。
对猜想(2)提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。b.师生交流协作,学生分析论证,验证猜想:
1、教师启发:运用矢量分解,把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题,同时渗透等效思想。
2、学生论证: f 1? fcos?f2?fsin?w?f1l?flcos?l1?lcos?l2?lcos?w?fl1? flcos? c。优化表述论证成果:一般的情况力对物体所做的功,等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即w?flcos? 五.从一般到特殊,深化对w?flcos?的认识
讨论一个力做功时可能出现的几种情形:(1)当?= ?/2 时,cos ?=0,w=0。表示力f方向跟位移l的方向垂直时,力f不做功。物体在这个力f作用下能量不发生变化(既没有增加也没有减小)
(2)当0 ? ?< ?/2 时,cos ? > 0,w>0。表示力f对物体做了正功。
(3)当?/2 < ? ? ? 时,cos ? < 0,w <0。
表示力f对物体做了负功。
功既可以是正值,还可以是负值。
结合书本图5.2-5进一步讨论正功和负功含义(仅限于学生的现有知识水平,对运动只学习了直线运动,因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量):
(1)正功:力对物体做正功时,这个力对物体而言是动力,对物体而言是输入了能量,物体的能量发生了增加。
(2)负功:力对物体做负功时,这个力对物体而言是阻力,对物体而言是输出了能量,物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了-10j的功,可以说这个物体克服这个力做了10j的功。
顺便说明在国际单位制中,功的单位是j。1j等于1n的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即1j?1n?1m?1n?m 六.功的拓展研究1: 功是矢量还是标量呢?
引导学生围绕“功是能量转化的量度”出发讨论功是标量还是矢量。
得出:力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变化(增加了或减少了)。也就是做功能增加(或减少)作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变化的力的作用效果——功也没有方向性。可见,功是标量,正负不表示方向,仅表示做功的性质。
通过例题探究几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
例 质量为m的物体沿着倾角为?的光滑斜面下滑l的距离,斜面保持不动,求物体所受的各力做功多少?物体的合力做功多少?
解:wg?mglcos(90? ??)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 w合=(mgsin?)l?mglsin??wg?wfn 我们发现:物体所受合力做的功恰等于各力做功的代数和。
若斜面粗糙,上面结论是否还成立? ? wg?mglcos(90???)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 wff???mglcos? w合=(mgsin???mgcos?)l?mgl(sin???cos?)?wg?wfn?wff 若斜面粗糙,同样发现上面结论成立。因此几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
而这再一次验证了功是标量,运算遵循代数法则。
上例中,若物体在光滑斜面上向下滑行过程中,斜面 同时往后退,试判断重力和支持力做功的性质。我们发现,同一个客观的运动,相对于不同的参考系,位移是不同的。因此,一般在中学物理中我们约定,计算功位移都以地面为参考系。
七.功的拓展研究2 新的问题情境:如图:小木块受到水平向右的拉力f=1n作用,在水平地面上向右移动了 l=1m后,再然后拉力大小不变又向左拉了来回
到原处。求:拉力f所做的功。
通过分析、引导得出:功的计算公式w?flcos?只适用于恒力做功。
拓展推广研究并留下新的问题情境:
提出问题:功的计算式w?flcos?不适用于变力做功,那
么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不
是有新的求变力做功的理论和方法呢?例如用水平力f拉伸弹簧 l的距离,如何求这个变力做功呢?(留下悬念,为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。)
这个问题留待我们在以后的学习中去解决
板书设计 ? 教后反思
学习《功》是为了追寻守恒定律服务的,也为后面的动能定理学习打好基础。
本节课通过五个问题的设置(见板书方框部分的内容),层层推进,一环紧扣一环,每一个问题的探究和下一个问题的引出都很自然,符合学生的认知规律。尤其是前面部分探究功的来历和做功的因素,学生探究的积极性很高。在不知不觉中,顺其自然地完成了整节课知识点的教学任务,又为后面的探究弹性势能的表达式设下伏笔,从而使学生认识到功和能是紧密联系在一起的,自然地为后面的教学做好铺垫、打好基础。篇二:鲁科版必修二1.1《机械功》word教案02 鲁科版物理(必修)2第一章功和功率
第一节 机械功
一、教学内容分析 1.内容与地位
在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。该内容要求学生理解功的概念;在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;知道正功、负功的含义;应用功的一般公式,会计算恒力、合力的功。
本节课是在学生已有的认知结构“功的公式w = fs”的基础上进行扩展,从力作用效果的角度导出功的一般公式w = fscosα,突出了力有空间积累的效果。功是物理学中的重要概念,功是能量转化的量度,与现代生活、生产等有着密切的联系。因此,在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法,让学生了解物理思想,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,让学生得到成功的体验,让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。2.教学目标
⑴知识与技能:理解功的概念。知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法:通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的研究方法,能从现实生活中发现与“功”有关的问题,能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。⑶情感态度与价值观:有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与日常生活有关的“功”问题,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。3.教学重点、难点
⑴重点:功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;总功的计算。
⑵难点:弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认识负功的物理意义;总功的计算。
二、案例设计(一)导入新课
让全班学生动手操作:将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式,并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论,用示意图分类展示在黑板上。
预测 操作的方式:大部分学生
会上提,小部分学生会平推、斜推、斜拉,如右图所示。
问题1 分组进行讨论交流,图
(a)、图(b)恒力f是否做功,为什么?
预测1 都有做功。
预测2 图(a)恒力f有做功,图(b)恒力f没有做功。
让学生回答,基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。
扩展:高中我们已学习了位移,做功的两个要素是:作用在物体上的力和物体在力的
方向上发生的位移。也就是说,如果施力于某物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对这个物体做了功。那么,功应该如何求解呢?本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
[板书]第1节 机械功(二)新课教学
[板书]1.机械功的定义:作用于某物体的恒力f与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2 若物体发生的位移为s,则图(a)、图(b)恒力f做的功各为多少?
预测1 都有做功,w = fs。
预测2 图(a),w = fs;图(b),w = 0。
说明应用初中所学的有关功的知识,基本上能够解决。
问题3 若物体发生的位移为s,则图(c)恒力f是否做功、做的功为多少?
设疑力f有什么作用效果?
预测使物体竖直上提和水平前进。
教师引导:能否从力的分解角度来讨论问题2呢? 分组讨论探究,并请小组代表回答问题2。
预测1 不做功。因为物体在力f的方向上没有发生位移,s是水平方向上发生的位移。预测2 有做功,w = fs。因为功是力f与位移s的乘积
预测3 有做功,w = fscosα。因为
根据平行四边形定则,把力f分解为使物体水平前进的力f1 = fcosα和竖直上提的力f2 = fsinα。
沿f1的方向发生的位移为s,f1所做的功w1 = fcosα· s = fscosα;f2与s的方
向垂直,f2没有对物体做功。由于f的作用效果与分力f1和f2共同作用效果相同,所以恒力f对物体所做的功w = w1 = fscosα。
说明 分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程,教师小结:一般地,对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力f,都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力,再结合功的定义,得到 功的一般计算式 w = fscosα
教师:由于位移是矢量,也可以将位移s分解,再结合功的定义来推导功的一般计算式,有兴趣的学生课后去完成。
让学生阅读课本p4第三自然段,并回答1焦耳是如何定义的。
[板书]2.机械功的计算
[板书]⑴功的公式:w = fscosα(适用条件是f必须是恒力)
用小黑板或多媒体投影出示下列表格
让学生阅读课本p5后,由小组讨论得到结果,填入表格中。1预测1 w1 = fs 预测2 w1 = fscos150° =3fs 2 问题5 试比较图甲、乙中力f 对小车所做的功的大小。
预测1 w1 > w2 预测2 w1 = w2 说明 设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。
教师指出:功是标量,其大小的比较,是取绝对值进行比较的,w1 = w2才是正确的。又如做功-9j > 1j,-1j < 3j,5j =37° = 53°,所以 wg = glcos53° = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 方法三:用力的分解等效。将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力g1和垂直
紧压斜面的分力g2,则有g1 = mgsin37°。
由于g2与位移垂直,g2对货物没有做功,所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力g1所做的功,即
wg = g1l = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 摩擦力f对货物所做的功 wf = f lcos180° =0.2 × 100 × 10 × 0.8 × 1.5 j =f = mgsin37°μmgcos37°)l = mg(sin37°0.2 × 0.8)× 1.5j = 660j 说明 例题的选择主要是考虑以下几点:①温故,如受力分析、正交分解等。②知新,如求功公式的应用,对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。③求重力功时可以进行多角度的思维训练。④可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系,以便归纳。要求学生思考独立完成该例题,请好中差三位学生上台扳演,教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。
小结 在多个力共同作用下,这些力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即w总 = w1 + w2 + ? + wn,代入时应考虑功的正负号;若合外力为恒力,则求总功时还可以用w总 = f合scosα来求解,其中α是合力f合方向与位移s方向之间的夹角。
三.案例评析: 本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究,使学生学习物理与生活拉近了距
离,充分体会到物理就在生活中,科学就在自己身边,从而激发了学习“功”的热情。在本 节课的学习过程中,既重视知识的获取也重视知识的形成过程,使学生真正体验到探究发现的乐趣和应用知识的重要性。分组讨论探究,激发学生思考和参与的积极性,发挥学生的自主性,培养学生分析问题和解决问题的能力,让学生的认知结构在交流碰撞中得到完善和重组。教师在问题的设置上注意了知识的层次,使学生在学习进程中时刻保持高昂的斗志、旺盛的精力、积极的情绪和浓厚的探究,为课堂教学增强了活力。在例题的设计上,既温故又知新,既考虑到问题的完整性和思维的多样性,又突出重点知识的检测和疑难问题的解决,达到良好的教学效果。
第三篇:《动能》教学设计
《动能》教学设计1一、教学目标
1.知识与技能:
(1)了解能量的初步概念及单位;
(2)知道什么是动能及影响动能大小的因素;
(3)能举例说明物体的动能;
(4)能用动能大小的因素解释简单的现象。
2.过程与方法
通过生活事例使学生理解能量及动能概念。通过学生分组实验使学生认识影响动能大小的因素,并能用所学解释生活常见现象。
3.情感态度与价值观
能用动能的相关知识解释一些简单现象。通过实验培养学生的抽象思维能力和实践操作能力及分析解决问题能力。
二、教学重点
动能概念的建立
三、教学难点
动能的大小与哪些因素有关
四、学习过程
(一)引入新课
师:现代生活离不开汽车,汽车在公路上行驶靠什么提供牵引力?(生:发动机)。
师:发动机工作时涉及机械能和内能,这就是我们第十二章要学习的内容。(板书:第十二章机械能和内能)
师:大家在电视剧中看过这样的场景:古代士兵攻城时用粗大的木头快速撞击城门。他们为什么要这样做?带着这个问题,我们一起学习第十二章第一节动能 势能 机械能(板书)
(二)课堂新授
能量
1、老师示范:用力推黑板、黑板移动一段距离,说明我对黑板做了功,这时就可以说我具有能量。
2、演示:从斜坡滑下的小车推动水平面上的木块,小车碰在木块上对木块产生推力,木块儿被推着前进一段距离。小车对木块儿做了功,我们就可以说小车具有能量。
3、总结:在物理学中,我们说:一个物体如果能够对另一个物体做功这个物体就具有能量。能量简称为“能”,单位“焦耳”(J)(板书能量概念)
4、思考:在定义中把“能够”换成“正在”意思是否一样?
生:不一样,能够表示物体可以做功具有做功的本领,但不一定正在做功。
5、物体做功的本领越大,它具有的能量就越大。
6、课堂练习ppt
动能
1、欣赏视频:流动的水推动竹筏流动的空气吹动风车转运动的子弹击穿木板
2、老师引导分析:从视频中我们看到流动的水推动竹排,水对竹排做功;流动的空气吹动风车,空气对风车做了功;运动的子弹击穿木板,子弹对木板做了功。流动的水、流动的空气、运动的子弹这三者有什么共同点?
生:都在运动。而且它们都对其他物体做了功都具有能量。
3、总结:我们把运动的物体具有的能量叫动能。一切运动的物体都具有动能。
探究动能大小与哪些因素有关
1、师:运动的汽车也有动能,如果汽车的动能越大,汽车与其他物体相碰产生的后果会越严重,那么动能的大小与什么因素有关呢?该如何防止汽车动能过大呢?我们一起探究动能大小与哪些因素有关。
2、大家看课本p32图12-1高速公路的限速牌。从小汽车和大货车的不同以及他们限制的速度不同,你们猜猜物体动能大小可能与哪些因素有关?
生:可能与物体质量和物体速度有关。
3、我们一起设计实验探究。
师:这里有两种可能的影响因素,我们应该用什么实验方法?
生:控制变量法
师:我为大家选取小车作为研究对象,那该如何使小车运动起来具有动能?生:让小车从斜坡滑下,当它到达水平面时就具有了动能。
师:如何比较小车动能大小?
生:让运动小车对木块做功,比较木块被推动的远近。
师:在实验中要怎样控制不同质量的小车速度相等,又要怎样使同一小车的速度不同?
师生共同阅读p33“信息快递”
4、学生六人一小组讨论设计自己小组的实验方案,汇报方案。
强调注意事项:实验时要保持斜面与水平面之间衔接平整,斜面倾斜程度要保持不变。
5、分组实验,然后小组汇报实验过程实验现象及结论。
生:(1)质量相等时运动物体速度越大,动能越大。
(2)速度相同时运动物体质量越大,动能越大。(板书)
6、总结:物体动能大小与物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。(板书)
进一步研究表明:物体动能与物体质量成正比,与物体速度平方成正比,这表明速度对物体动能影响更大。
7、根据我们的探究结论,大家就能理解:大货车限速小是因为它质量大,只有让它速度小些,才能使它的动能小些更安全。古代士兵用粗大木头快速撞击城门,是因为粗大的木头质量大,再加上它快速运动的速度大则动能更大更容易撞开城门。
师:生活中还有类似例子,大家积极思考举些例子吧。
生:比如操场上飞来的篮球可以轻松接住,如果飞来的是铅球,大家躲还来不及;用手扔出去的子弹对方可直接接触,而如果是枪打出的高速运动的子弹,没人敢接;瘦小的同学碰一下不要紧,但胖高的同学碰一下就会摔倒。这都说明动能大小与质量速度有关。
课堂练习
(1)质量大的燕子与质量小的麻雀动能相等,则谁速度大?
(2)一辆汽车做加速运动,它的动能______。
(3)火车进站时做减速运动,它的动能______,停止后,它的动能______。
(4)一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水,它的动能______。
《动能》教学设计2一、设计理念:
本教学设计以新课程的三维目标为依据,重视学生的学习过程,体现“以学生为主体,以教师为主导”的新型师生关系,强化情感、态度与价值观的教育,发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围,鼓励学生合作探究,为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会,也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二,其一,密切联系实际,从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究;其二,教师精心设计引导,学生自然的自主探索,推理,师生互动贯穿整个教学过程。
二、教材分析:
1.内容:
《动能和动能定理》是高中物理(新人教版)必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习,学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么,物体的动能跟哪些因素有关?引起动能变化的原因是什么?就是本节要研究的内容。
2.作用:
本节内容是上一节内容的一个延伸,也是下一节推导机械能守恒定律的依据,具有承前启后作用。通过本节内容的学习,既深化了对功的概念的理解,使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一,它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功,应用十分广泛,所以必须使学生真正的掌握好它。
三、学情分析:
学生在初中阶段已学习过动能的概念,并知道运动物体的速度越大质量越大,动能就越大。而且通过前面的学习,学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”,知道能量的转化可以通过力做功来实现,这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高,主动性不强,注意力也不够集中,再加上他们数学基础较差,逻辑思维能力和运算能力较弱,所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。
四、三维目标:
1、知识与技能目标
(1)知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能。(2)能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定律的物理意义。(3)领会运用动能定理解题的优越性,理解做功过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。
(4)知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
2、过程与方法目标
⑴设置情景问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。⑵探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
⑶经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。3、情感态度与价值观目标
(1)通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问题。(3)领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
五、教学重点和难点:
1.教学重点
动能的概念,动能定理及其应用
动能的定量化是学生思维突破的障碍,突破的方法是通过复习前面学过的有关知识引导学生通过大胆猜想、推导、类比得出动能的表达式,利用两道经典例题加深学生对动能概念的理解。再以推导动能表达式的方法为依据,通过实例学生可以轻松地推导出动能定理的内容。最后用一道典型例题使学生学会如何用动能定理解决实际问题。
2.教学难点
动能定理的理解和应用
对动能定理深刻的理解比较困难,尤其是动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。通过师生共同讨论动能定理,进一步加深对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。最后设置情景例题加强学生对动能定理的应用能力。
六、教学方法分析:
基于上面的教材分析,我运用探究性互助学习教学模式和新课改的理念,结合本校学生特点,以学生为主体,从学生的实际情况出发,使教师能站在学生的角度去与学生一起学习本节内容。因为有前几节的基础,本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式,让学生经过感性认识到理性认识的过程,教学的开始要求不能太高,(尤其对于我校学生)要循序渐进,从生活中众多实例出发,通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。通过实例分析,引导学生一起推导、讨论、实际检验等环节,让每一位学生都积极参与到课堂教学中来,每一位学生都能享受成功的喜悦。具体用到了“诱导思维法、”“猜想法”、“推理法”、“讨论法”、“讲练结合法”、“归纳法”。
七、学习方法分析:
学生学习的过程实际上应该是学生主动获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程,因此,在教学中指导学生学习时,应尽量避免单纯地、直接地向学生灌输知识和特定的学习方法。有效的学习方法应该渗透在具体的教学过程中进行。本节课主要渗透以下几个方面的学法指导。
1.通过情景实例引导学生用自己已具备的知识去自主的探究、推理、讨论总结、归纳出新的知识和规律。当然教师的合理有效的引导是非常重要的。一定要让学生感觉到学习过程是很自然、很合乎情理的,最终新的物理规律也就水到渠成的得到了。这样学生才能感觉到学习起来比较舒服,也就有了成就感和自信心。
2.问题的涉入要由简单到复杂,由特殊到一般,循序渐进,让学生在探究学习过程中有缓冲的机会。通过问题的层层深入,让学生有一步一步向前探索的欲望和兴趣。这也符合人们认知的规律。
3.新知识的获取之时正是需要巩固的时候,要准备好典型的例题让刚掌握这一本领的学生一试身手,让他们学会用知识去解决实际问题,并从中总结出处理问题方法。最后做以总结归纳。
八、教学过程设计:
《动能》教学设计3一、背景和教学任务简介
动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,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、能关系有比较全面、深刻的认识。
本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。
二、教学目标:
知识目标:
1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;
2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。
3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。
4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。
能力目标:
1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。
2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;
情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。
三、重点、难点分析
重点、1、本节重点是对动能定理的理解与应用。
2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。
四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。
教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。
五、学习资源准备
教学课件,“五羊高考”复习资料
六、案例实录:
教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功)学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功
板书:动能定义和动能定理内容及公式
动能和动能定理的几点说明:
1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。
2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。
3、动能变化一定是末动能减去初动能。
4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。
二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:
1、确定研究对象;
2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;
3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;
4、运用动能定理求解
三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;
四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;
教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;
五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;
教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。
《动能》教学设计4一、教学/学习目标及其对应的课程标准
1.知识与技能目标
能用实例说明物体的动能和势能的概念,知道动能和势能的大小跟什么因素有关。
2.过程与方法目标
经历探究影响动能、势能大小的因素的实验过程,自主探究发现物理规律,提高分析问题、解决问题的能力。
3.态度与价值观目标
让学生体会到物理是有趣的、有用的,激发学生的求知欲和科学探究的兴趣,达到培养实事求是的科学态度和关心、服务社会意识的目标。
二、教学媒体和教学技术选用
本节课内容与学生实际的学习和生活有着紧密的联系,因此可以让学生课前预习,准备身边最常见的物品,例如:木块、橡皮、书、纸、小钢珠、木球等。多媒体课件采用本校获省奖课件。
三、教学和活动过程
1.设计实验情景
多媒体课件显示不同路况下的交通安全限速标志牌,学生认真观看。
师:为什么不同的路况下要限制汽车的速度?
生:讨论并回答(有的说:速度快容易出事故;有的说:速度越快,遇到障碍时,不能立即停下来;当汽车撞到人时,汽车对人有力的作用,汽车越快,力的作用越大……)
师:我们生活中还有哪些“物体由于运动而对其他物体有作用效果”的例子?
生:学生讨论回答(微风吹动树叶;流水推动小船运动;滚动的铅球推动木块……)
师:以上物体由于能够对其他物体有作效果而具有能量,它们有什么共同点?
生:学生讨论回答:它们都在运动,由此得出动能的定义。
2.形成课题,设计实验
师:关于动能,我们想知道哪些方面的知识?
生:学生讨论回答(动能的大小与哪些因素有关?具有动能的物体对其他物体有什么作用效果?动能大小如何计算?动能有什么用处,可否与其他能进行转化?……)。
师:如果我们要研究动能的大小与哪些因素有关?应该按照怎样的思维程序?
生:提出问题──提出假设──制定计划与设计实验──进行实验──得出结论──交流评估。
师:让我们来猜想影响动能大小的因素有哪些?
生:学生讨论回答(物体的质量、物体的形状、物体的速度、物体的体积……)。
师:要想证明自己的假说对不对,应该怎么办?
生:设计实验验证。
师:在有多个因素影响实验结果的情况下,应该怎么办?
生:注意控制变量,学生分组讨论,制定实验计划……
师:哪位同学谈一谈自己的实验计划并演示给大家看?
生:学生上台演示:让大小相同的铁球和木球分别从斜面的同一高度落下,撞击放在水平面上的木块,观察木块被推动距离的远近(研究动能大小与物体质量关系时,注意控制物体速度、形状、体积一定……)。
3.进行实验,得出结论
师:同学们根据自己刚才的讨论,进一步修正自己的方案,开始实验。
生:学生实验,教师巡回指导。
师:根据实验现象,得出什么结论?
生:动能大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能越大。
4.交流、评估
师:下面给同学一段时间,把刚才的实验过程和实验现象进行交流,看看有什么不同和不足之处,如何加以改进?
生:交流、反思。
5.拓展应用
师:根据我们探究实验得出的结论,我们再来分析这节课开始提出的问题。
生:讨论、分析、回答……,为此提出自己的建议。
师:让我们再来分析“动手动脑学物理”中的“列车上飞出物体,铁路职工中弹昏倒”新闻报道。
生:讨论、分析、回答……,为此提出自己的建议。
四、课后反思
1.新课程标准下的实验探究教学,时间紧、任务重,由于将讨论教学贯穿在课堂教学的始终,作为教学过程的背景模式,因此教师会经常遇到学生提出课外问题影响本节课教学、学生思维发散出去收不回来,提出的问题无法解答的情况,而且由于讨论使学生的思维发散,使时间难以控制,影响教学进度,这些问题需要教师在自己的教学工作中,逐渐总结经验教训,找到解决问题的办法。
2.由于实验探究教学符合学生的认知规律,极大的调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,培养了学生多方面能力,因此这节课取得了很好的教学效果,这从学生高涨的情绪、认真的态度、积极的参与、满意的眼神中可以看到,这更坚定了我探索新课改之路的决心。
3.实验探究教学的“创设实验情景”非常重要,本节课原来设计开始就让学生通过举例引出动能、势能的定义,很生硬,师生都感到很不自然,后来设计了由“交通标志牌限速”引入,自然流畅,激发了学生的思维,取得了很好的教学效果。
《动能》教学设计5一、教学目标
1、知识目标
(1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
(2)理解动能定理及其推导过程。
(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2、过程与方法
(1)灵活运用动能定理。
(2)培养学生演绎推理的能力。
(3)培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感、态度与价值观
(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。
(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。
(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。
二、教材的地位与作用
动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白。
三、教学重点
1、动能概念的理解。
2、动能定的推导。
3、动能定理及其应用。
四、教学难点
1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。
2、对动能定理的理解。
考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。
以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。
一、引入新课
以一道例题引入新课,激起学生的学习兴趣。
例:例:一水平放置的圆盘可绕竖直转轴转动,质量为m的物块放在圆盘上
离转轴的距离为R,物块随转盘由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上运动。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为u,求在这一
过程中摩擦力对物块所做的功?
提出这个问题是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。这道题目是典型的功能关系转换,考虑到学生的知识结构,这道题以他们现有的知识难以解决。这样很容易激起学生的学习兴趣。
二、复习提问
1、什么叫动能。
2、动能与什么因素有关?
在初中学生已经接触过动能,提出这两个问题便于学生回忆,有助于新课的讲解。
三、新科讲解
主要以板书配合多媒体讲授,概念以多媒体形式展示,动能定理的推导以板书形式为主。这样设计主要是便于学生门理解记忆,因为物理公式以及定理定律都不能死记硬背,应该理解记忆。要不然就会出现知其然不知其所以然。也是为了锻炼学生的逻辑思维能力。
四、讲解开课时引入的例题
解:分析:运动整个过程中重力、支持力、向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力
是变力,因此设想用动能定理。
小物块的初动能为: ①
小物块的末动能为: ②
此题转换为求小物块的末速度v,小物块做圆周运动时的向心力由摩檫力提供,并且最大静摩擦力等于滑动摩檫力。于是有:③
所以:
有动能定理可得:④此题得解
解开学生的疑惑!
五、动能定理的应用
主要讲解课本上的例题和练习题。
六、课堂练习
让学生自己动手做课后习题,有不明白的进行讲解。
七、课堂总结
口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)
1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。
2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。
3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。
4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。
八、布置作业
教材“问题与练习”第1、2、3题.一、动能
提问:在初中我们学过动能的初步知识,那么什么是物体的动能?
(1)、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能。
提问:动能的大小由什么决定?它是标量还是矢量?
(2)、大小:
(3)、说明:
①动能是标量,且总为正值,由物体的速率和质量决定,与运动方向无关;
提问:动能的单位?
②动能的单位:焦(J)
《动能》教学设计6一、教学内容分析:
《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2(必修)》(司南版)第二章 第一节动能的改变 2.恒力做功与动能改变的关系。
动能定理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,通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的'学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。
二、学生学习情况分析:
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。另外,通过“必修1”的学习,学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法,经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识
三、设计思想:
“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题,而是通过研究训练,帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法,提高合作能力和实践习惯。
本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题,激发学生思考讨论,进而确定实验方案并进行分组实验,得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的教育观念,引导学生进行实验探究,使学生在知识获取的同时建立一种成就感,调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下:
四、教学目标 :
1.知识与能力:掌握动能的概念,实验探究外力(恒力)做功与动能的变化数值关系。初步认识动能定理。
2.过程与方法:通过实验探究,让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观:在探究过程中大胆发表自己对问题的看法,并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。
五、教学重点、难点:
重点:建立动能的概念,实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系,为理论推导动能定理奠定实验基础。
难点:实验探究外力(重力)做功与物体动能变化的定量关系。
六、教学方法 :
采用实验探究教学法,让学生在实验探究的过程中,对动能定理有个初步的认识。
七、主要教学过程:
1、建立场景,导入学习。
生活实例演示:让一小球做自由落体运动。
问(1):小球的速度如何变化?动能如何变化?
生活实例:列车离站加速行驶时,速度越来越大,即动能越来越大:汽车刹车后,速度越来越小,即动能越来越小。
问(2):什么原因导致物体的动能发生变化?(重力做功)
[这个简单的小实验调动学生,复习巩固动能定义,同时从情境中引入问题,比较符合高一学生认识过程,激发进一步探究的兴趣,]
2、提出问题
为了研究方便,以自由落体运动中的重力做功为例,研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想,并设计一个实验来验证你的猜想?
3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键,学生能做好这一环节,后面的探究就顺理成章了,所以教师在让学生积极思考,讨论的同时,应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个,现列举两个最容易讨论出,并行之有效的方案]
方案A:研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系
这个方案比较简单,学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习,已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到,实验装置图如下:(教师事先备用,直接展示。)
方案B:课本上介绍的方案这个方案,学生在实际操作时可能存在一定的困难,教师引导学生思考:怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用(实验条件)?怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力,使小车只受拉力的恒力作用(判断平衡依据)?教师要引导学生排出难点。(这里我们就让学生明白:教材上给出的方案不一定就是最简单的)
[使学生易于对实验方案的优劣进行理解,从而进一步鼓励学生开拓思路,不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难,此时教师可适当作一些指导,留给学生更多的思考空间,体现出学生是学习的让人。]
结合讨论后的方案,确定可能用到的实验器材:
小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。
4、学生分组实验,记录并分析数据
根据之前的讨论,学生自主选择实验方案,确定实验步骤,(建议每个方案都要有人)进行分组实验,教师巡视给与适时的指导和点拨。
[学生通过自己实验发现问题,解决问题,进一步体现把课堂交给学生的教学思想,让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]
不论选择哪一方案,实验数据处理都是对纸带分析,在纸带上取两个合适的点(如上图中纸带上的 B点和D点),用刻度尺测出这两点间的距离SBD,用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度VB和VD,(提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B点速度VB(m/s)D点速度VD(m/s)动能的变化ΔEK(J)第1次第2次
由实验数据得出结论:
在误差允许的范围内,恒力所做的功等于物体动能变化的大小。
[这时,教师呈现各代表小组的表格,要求学生分析总结,结论由学生自己总结得出,这样有助于加深印象,教师只是在学生总结的基础上,规范其文字的表述。]
5、评估与交流
小组间相互交流,了解其他组的实验情况,在实验结果上和其它组是否一致?试分析影响实验结果的可能因素,对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方,进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结,教师可以在学生发言前设置下面几个问题:
(1)、在实验结论数据中,功W和动能的改变ΔEK是否一致?
(2)、在实验过程中,你们认为影响实验结果的可能因素是什么?又如何减少实验过程误差的?
(3)、实验装置可有改进的地方?
[培养学生虚心向他人学习,正确听取、采纳他人意见的好习惯,达到相互学习,共同促进的作用。]
教师归纳:大量更为精确实验表明,能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。
八、课后作业
1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系(动能定理)。
2、理论推导:请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。
九、教学反思
“物理课堂实验探究课”,目的是让学生经历动能定理的实验研究过程,体会实验在发现自然规律中的作用,这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中,通过学生动手实验探究恒力(重力)做功数量,进一步分析物体动能的改变数值,从而建立功和能量变化之间的定量关系,让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程,培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效,思维训练也更加深刻,学生得到的不仅有知识,还包括解决问题的方法和策略,独立思考的认知技能和实际操作能力等。
《动能》教学设计7一、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=3 kg的物体,在水平恒力F=9 N 作用下从静止开始运动,当物体位移 x1=8 m 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》教学设计8提问:二战时一位飞行员用手抓住了一颗飞行的子弹,这说明了什么?
③动能具有相对性。
二、动能定理
1、表述:合外力对物体做的功,等于物体动能的变化量。
2、公式:
3、推导:如图所示,某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系?
选择学生的答案,投影学生的解答过程,归纳,总结。
根据牛顿第二定律: ……①
根据运动学公式:……②
外力F做功:……③
由①②③得:
三、动能定理的适用范围
1、因为动能定理是在牛顿第二定律的基础上推导出来的,其适用范围在牛顿第二定律适用的前提下。
2、任何宏观的物体不论它是做直线运动还是做曲线运动,不论物体所受的力是恒力还是变力,也不论研究的对象是单个物体还是一个系统,动能定理都适用。
四、应用动能定理解题的步骤
1、确定研究对象,明确它的运动过程,并建立好模型。
2、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。
3、明确初状态和末状态的动能(可将过程分段)。
4、用列方程求解(必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解)。
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第四篇:机械功教学反思
机械功教学反思
篇一:机械功>教学反思
本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了简单机械和功的基本概念以及功的原理,而引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功与机械效率的问题。初学“机械效率”,往往对这些概念陌生难懂,思维不通、前后矛盾,甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率,就必须使学生分清楚哪部分功是有用功,哪部分功是额外功,或者哪个力做的功是有用功,哪个力做的功是额外功,哪个力做的功是总功。本节教学设计中有用功、额外功、总功所用时间较多。
机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切,应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考,发现问题,然后通过实例分析揭示问题的本质,所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系,让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功,鼓励学生认真了解和认识身边的机械,而且在教学过程中介绍了各种各样的机器,调动了学生自主学习的积极性和主动性,激发了学生学习的积极性,教学设计注意体现物理学的价值,提高学生理论联系实际、解决实际问题能力,在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。
通过剖析额外功产生的原因,从而了解提高机械效率的办法和途径,认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。提高机械效率对当今社会能源短缺这种局面具有重大的意义,同时也突出体现生活中的物理,让学生体验到物理现象就在身边,物理知识不仅有趣,而且还是很有价值的。
我在教学中,引导学生提出问题后,让学生拟订简单的科学探究计划和实验方案,独立完成探究过程。在教材的基础上,不仅让学生探究了斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,还探究了斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。让学生通过实验探究,培养交流与合作精神,通过实验来验证自己的猜想,培养了学生相信科学、尊重科学的良好品质,培养了学生的创新思维能力和动手能力。探究完斜面机械效率之后,引入斜面省力情况与其机械效率的关系,让学生能辩证的看问题,树立科学的世界观与人生观。另外,通过学生对“你还想知道有关斜面的哪些方面的问题”,通过老师的答疑,使学生能把实验结论与理论分析结合起来,更进一步的理解所学的知识。培养学生的分析问题能力,以及实事求是的科学态度。同时,后面通过发散教学,把机械效率迁移到日常生活中的很多事情,比如烧水的效率,用电的效率,以及工作效率,办事效率,甚至学习效率,让学生知道无论什么都有一个效率问题,效率就是时间,效率就是生命,让学生理解提高效率的重要性。
篇二:机械功教学反思
物理学习中的科学探究能够使学生保持强烈的好奇心和求知欲,通过对探究活动的反复体验,可以使他们领悟探究方法,在建构自己的知识经验体系的同时发展探究能力和自主学习的能力,养成良好的思维习惯。在教学中引导学生进行科学探究应注意以下几点。
一、创设问题情景,激发学生探究兴趣
在学习课标教材“功和机械能”中“机械效率”一节时,在学生知道了机械效率是有用功占总功的百分比之后,对于探究斜面机械效率的事例。笔者安排学生对日常生活中一幕进行分析:小明和小亮分别骑自行车上一道斜坡,魁梧强壮的小明沿着坡路一直冲了上去,身单力薄的小亮则骑着车走S形轻松的上到了坡顶,你想知道他们上坡时谁的机械效率高吗?你认为斜面的机械效率都与哪些因素有关?怎样证实你的想法是对的?
由于探究事例取自于学生熟悉的实际生活,这引起了他们较强的探究欲望。学生在讨论中做出了斜面的机械效率可能与坡度大小、粗糙程度、重力大小、上坡速度以及用力大小等有关的猜想。经过筛选,大家决定在课堂上对斜面的机械效率与倾斜程度、粗糙程度的关系进行研究,验证自己的猜想。他们将长木板的一端垫高成为斜面,用弹簧测力计测出小车重力和拉小车沿斜面匀速上升时拉力的大小,计算出了有用功、总功和机械效率。
由于在以往的学习中学生有通过控制变量法分析问题的经历,所以他们熟练的采用控制变量法,改变斜面的倾斜程度,测出了拉小车沿不同坡度斜面匀速上升时的机械效率。通过分析对比得出了斜面倾斜程度越大效率越高的结论。同样是采用控制变量法测量,还知道了斜面越粗糙机械效率越低。也正是因为他们对所探究事例比较感兴趣,很多同学想进一步搞清小明和小亮的体重以及上坡速度是否对机械效率有影响,所以将探究活动从课内延伸到了课外。通过实际测量,得出了斜面机械效率与物体重力和物体匀速上坡时速度的大小无关的结论。一些细心的同学还在测量中发现,如果拉小车沿斜面上升时做的是加速运动而不是匀速运动的话,计算出的机械效率会受拉力大小的影响。学生有这些发现,是由于他们对这项以自己现有知识和技能能够顺利完成的探究感兴趣的结果。
二、发挥学生的主动性,培养学生的探究能力
在定性的了解了斜面的机械效率与坡度和粗糙程度之间的关系后,有些同学想进一步了解其中的道理。通过对如图1所示的物体沿长度为L、高度为h的斜面上升时的受力情况分析,大部分同学写出了用拉力F使重为G的物体沿斜面上升时的机械效率表达式
三、用好事例,培养学生主动探究的良好习惯
我们让学生探究影响斜面的机械效率的因素,主要目的并不是要让他们在探究过程中取得重大发现,而是要让他们以此为例。在通过探究加深对概念理解的同时,获得深切的情感体验,通过对探究过程的体验学会怎样探究,使探究能力得到发展。学生是身心和知识水平都处于发展中的人,他们不可能在学校的学习中掌握所有知识并对所有遇到的问题都进行一一探究,自学和提高会伴随他们的一生,科学探究也化为自己的直接经验的一种学习方法,也是学生要学会的内容,更是他们在探索未知世界的过程中应具有的一种习惯。物理学科学探究的形式也是多种多样的,在物理课的学习中,随时都会遇到有价值的探究实例,我们应尽量多的采用与学生实际能力相符合的探究实例合理挖掘,引导学生在各种形式的探究体验中对探究活动产生兴趣,培养他们良好的思维习惯以及创新意识。要让学生从记忆知识内容的获取方式向探究理解科学过程转变,养成遇到问题主动探究的良好习惯。
篇三:机械功教学反思
随着中等职业教育改革的深入发展,使职业教育能够适应新时代人才培养的步伐,改革传统职业教育的教学模式已是必然。机械制图教学面临着既要减少学时,又要增加内容、还要提高教学质量是机械制图教学改革方面的难题,下面浅谈几点本人在教学实践中的作法及体会。
一、机械制图在人才培养改革中占有重要的地位和作用。
机械制图是机械类专业的主要基础课,担负着培养学生空间想象能力、绘制和阅读机械工程图样的能力的重要任务,工程图样被喻为工程界的技术语言,在机械类人才培养中起着极其重要的作用,任何关系机械类人才培养的改革都离不开机械制图教学的改革,机械制图教学改革的成败直接关系到后续课程改革的成功和整个人才培养的最终效果。
二、传统机械制图课程内容和教学方法、手段已不再适应时代的发展。
目前人类已进入21世纪,随着知识爆炸时代的来临,新的科学技术不断涌现,学科之间的渗透、交叉发展越来越明显,社会对高级人才知识结构的要求更加全面,不仅要懂专业技术,还要会管理,对专业技术的要求也不是单一的、狭窄的,而是多学科的、宽广的,因此增加新的课程和新的内容已是必然的趋势。但学生的学习时间是有限的,要增加新的课程和新的内容、必须首先压缩传统课程和传统内容的学时,并且在教学方法和教学手段上进行全面改革,为培养符合现代社会要求的新型人才创造条件。
机械制图课程学时为各门技术基础课之最,一门技术基础课占这么多学时,显然不能适应人才培养的需要。另一方面随着计算机制图的产生和日益普及,要求我们的学生必须掌握相关的知识和技术。因此机械制图课首先就要解决好既要减少学时、又要增加内容的矛盾。怎样实施改革才能收到良好的效果?我们必须进行认真的分析和实践。
三、机械制图改革方案的制定与实施。
根据我校教学改革的方针,机械基础系列课程改革总方案的要求,要求学生不仅要达到传统机械制图课的最终要求,还要掌握计算机绘图的内容和计算机绘图的技巧,以及公差与配合在图纸上标注的有关内容。要完成教学任务,如何进行教学才能保证质量,必须通过认真的分析,制定出科学的实施办法。
1、改革学生空间想象能力培养的传统方式。
我们对机械课程学时居高不下的原因进行了认真的分析,认为一个重要的原因是我们在教学上把空间想象能力、空间逻辑思维能力主要放在了画法几何上,通过点线面的投影及其相互位置关系,作图直观性差,学生难掌握,效果又不好,而且与绘制和阅读机械工程样的联系又不是很紧密。经过分析,我们决定改变培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的方式,改变以前的直观性较差的点线面及相互位置关系的定位、定量投影作图训练为主的教学模式,由于主体的直观性较好,所以既大大降低了难度,又能紧密地与绘制和阅读机械图样相联系。加强投影制图教学,既减少了学时、又降低了难度、又加强了学生空间想象能力的培养、绘制和阅读机械图样能力的培养的效果,可以说是一条捷径。
2、把计算机绘图既作为教学内容又作为改革传统机械制图的手段。
根据基础系列课程改革的总要求,计算机绘图的内容由过去的选修变为必修,并且讲课和上机相结合。如果只从学时上看,它确实是一个负担,但我们认真分析后,不仅把它作为必须掌握的内容,而且把它作为改革传统机械制图教学的一种重要手段和压缩学时的一种有利措施。
机械制图学时居高不下的另一个原因是要通过大量的手工仪器绘图训练来提高绘图技能技巧和图面质量。由于有了计算机绘图这种现代化的先进手段,手工仪器训练可以适当消弱,压缩出一部分学时。
另一方面,计算机绘图的三维绘图和三维实体造型技术可以进行三维曲线、曲面的绘制,还可以组合造型,这样就可以更有效地帮助学生掌握形体分析方法和训练空间构思能力,起到事半功倍的效果,即节省学时,又加强空间想象能力的培养,还能使学生更全面的掌握计算机绘图的内容和技术技巧。
3、改革灌输式的教学方法为启发引导式教学方法。
传统的机械制图,由于直观性较差,抽象难学,因此老师讲课特别多、特别细,又是模型、又是挂图,没有模型和挂图就画立体图,是一种灌输式的教学。学生在课堂上处于被动接受地位,没有主动积极思考的余地,尽管老师讲的很买力,学生的掌握情况与老师的期望值仍有很大差距,现在学时压缩了,内容增加了,我们必须改革这种灌输式教学方法,对于本课程关键的、有关原理和基本方法的内容必须仔细讲清楚,对于应用性的和信息化的知识只讲它的基本原理、基本方法,进行引导性讲解,启发学生用自己的思考来解决,这样看起来讲话的速度不快,但每堂课给学生的信息量并不少,知识面同样很宽。
4、充分利用现代化的教学手段。
机械制图的传统教学手段是粉笔黑板加模型图,由于画图费时多,一节课讲授的内容很少,一些图只为了作某些说明,画了十多分钟只讲3―5分钟就不用了,挂图和模型由于是事先定制的,成本高、灵活性差,使用时有很大的局限性,而且计算机绘图这种内容,不在计算机上讲很难讲清楚,既费时效果又差。现代科学技术给我们提供了现代化的教学手段,我们充分利用多媒体教学手段、CAI课件等,即可以节约时间又可以加大信息量,同时又能形象直观地加强教学效果。
四、实施效果。
1、压缩了学时,提高了效率,改善了学生的知识结构,拓宽了专业知识,为新课程的开设创造了良好的条件。
2、改变了以往教学中空间想象能力培养的方式,加强了学生空间想象能力培养的效果。由于CAI课件,多媒体素材库等现代教学手段的应用,计算机三维造型等内容的学习,和以三维型状相关位置的空间逻辑思维及形象思维能力培养的加强,学生的空间想象能力的培养从抽象走向直观,学生感觉轻松,提高更快。
3、计算机绘图的学***提高了学生学习应用计算机知识和技术的积极性,对学生绘图能力的培养产生了深远的影响。计算机绘图融入机械制图中使每个学生都亲自体会到计算机绘图的方便、快捷和高质量,从而对学习计算机产生了浓厚的兴趣。
4、计算机绘图,使学生掌握了计算机绘图的技能技巧,为后续开设的现代信息技术课的学习尊定了良好的基础。由于计算机绘图的学习,学生掌握了计算机绘图的技能技巧为后续的CAD、CAI等现代技术课程的学习尊定了良好的基础,作了知识上的准备。
从上述可以看出,我们应用现代的计算机绘图技术改革传统的机械制图收到了既压缩学时,又增加了反映现代科学技术的新内容,改变了学生的知识结构,提高了学生的学习兴趣,增加了学生能力培养的效果。
五、教学改革的体会。
用计算机绘图这种现代科学技术改革传统机械制图课程的教学内容,教学手段和教学方法所取得的一些成果,给了我一个重要的启示,进行教学改革离不开现代科学技术,要以现代科学技术作为教学改革的推动力,把现代科学技术既作为教学内容,又作为改革传统内容、传统教学手段和教学方法的重要措施和强有力的手段,是进行教学改革的好方法。
第五篇:动能教学设计(汇总8篇)
篇1:《动能》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能:
(1)了解能量的初步概念及单位;
(2)知道什么是动能及影响动能大小的因素;
(3)能举例说明物体的动能;
(4)能用动能大小的因素解释简单的现象。
2.过程与方法
通过生活事例使学生理解能量及动能概念。通过学生分组实验使学生认识影响动能大小的因素,并能用所学解释生活常见现象。
3.情感态度与价值观
能用动能的相关知识解释一些简单现象。通过实验培养学生的抽象思维能力和实践操作能力及分析解决问题能力。
二、教学重点
动能概念的建立
三、教学难点
动能的大小与哪些因素有关
四、学习过程
(一)引入新课
师:现代生活离不开汽车,汽车在公路上行驶靠什么提供牵引力?(生:发动机)。
师:发动机工作时涉及机械能和内能,这就是我们第十二章要学习的内容。(板书:第十二章机械能和内能)
师:大家在电视剧中看过这样的场景:古代士兵攻城时用粗大的木头快速撞击城门。他们为什么要这样做?带着这个问题,我们一起学习第十二章第一节动能 势能 机械能(板书)
(二)课堂新授
能量
1、老师示范:用力推黑板、黑板移动一段距离,说明我对黑板做了功,这时就可以说我具有能量。
2、演示:从斜坡滑下的小车推动水平面上的木块,小车碰在木块上对木块产生推力,木块儿被推着前进一段距离。小车对木块儿做了功,我们就可以说小车具有能量。
3、总结:在物理学中,我们说:一个物体如果能够对另一个物体做功这个物体就具有能量。能量简称为“能”,单位“焦耳”(J)(板书能量概念)
4、思考:在定义中把“能够”换成“正在”意思是否一样?
生:不一样,能够表示物体可以做功具有做功的本领,但不一定正在做功。
5、物体做功的本领越大,它具有的能量就越大。
6、课堂练习ppt
动能
1、欣赏视频:流动的水推动竹筏流动的空气吹动风车转运动的子弹击穿木板
2、老师引导分析:从视频中我们看到流动的水推动竹排,水对竹排做功;流动的空气吹动风车,空气对风车做了功;运动的子弹击穿木板,子弹对木板做了功。流动的水、流动的空气、运动的子弹这三者有什么共同点?
生:都在运动。而且它们都对其他物体做了功都具有能量。
3、总结:我们把运动的物体具有的能量叫动能。一切运动的物体都具有动能。
探究动能大小与哪些因素有关
1、师:运动的汽车也有动能,如果汽车的动能越大,汽车与其他物体相碰产生的后果会越严重,那么动能的大小与什么因素有关呢?该如何防止汽车动能过大呢?我们一起探究动能大小与哪些因素有关。
2、大家看课本p32图12-1高速公路的限速牌。从小汽车和大货车的不同以及他们限制的速度不同,你们猜猜物体动能大小可能与哪些因素有关?
生:可能与物体质量和物体速度有关。
3、我们一起设计实验探究。
师:这里有两种可能的影响因素,我们应该用什么实验方法?
生:控制变量法
师:我为大家选取小车作为研究对象,那该如何使小车运动起来具有动能?生:让小车从斜坡滑下,当它到达水平面时就具有了动能。
师:如何比较小车动能大小?
生:让运动小车对木块做功,比较木块被推动的远近。
师:在实验中要怎样控制不同质量的小车速度相等,又要怎样使同一小车的速度不同?
师生共同阅读p33“信息快递”
4、学生六人一小组讨论设计自己小组的实验方案,汇报方案。
强调注意事项:实验时要保持斜面与水平面之间衔接平整,斜面倾斜程度要保持不变。
5、分组实验,然后小组汇报实验过程实验现象及结论。
生:(1)质量相等时运动物体速度越大,动能越大。
(2)速度相同时运动物体质量越大,动能越大。(板书)
6、总结:物体动能大小与物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。(板书)
进一步研究表明:物体动能与物体质量成正比,与物体速度平方成正比,这表明速度对物体动能影响更大。
7、根据我们的探究结论,大家就能理解:大货车限速小是因为它质量大,只有让它速度小些,才能使它的动能小些更安全。古代士兵用粗大木头快速撞击城门,是因为粗大的木头质量大,再加上它快速运动的速度大则动能更大更容易撞开城门。
师:生活中还有类似例子,大家积极思考举些例子吧。
生:比如操场上飞来的篮球可以轻松接住,如果飞来的是铅球,大家躲还来不及;用手扔出去的子弹对方可直接接触,而如果是枪打出的高速运动的子弹,没人敢接;瘦小的同学碰一下不要紧,但胖高的同学碰一下就会摔倒。这都说明动能大小与质量速度有关。
课堂练习
(1)质量大的燕子与质量小的麻雀动能相等,则谁速度大?
(2)一辆汽车做加速运动,它的动能______。
(3)火车进站时做减速运动,它的动能______,停止后,它的动能______。
(4)一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水,它的动能______。
篇2:《动能》教学设计
一、设计理念:
本教学设计以新课程的三维目标为依据,重视学生的学习过程,体现“以学生为主体,以教师为主导”的新型师生关系,强化情感、态度与价值观的教育,发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围,鼓励学生合作探究,为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会,也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二,其一,密切联系实际,从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究;其二,教师精心设计引导,学生自然的自主探索,推理,师生互动贯穿整个教学过程。
二、教材分析:
1.内容:
《动能和动能定理》是高中物理(新人教版)必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习,学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么,物体的动能跟哪些因素有关?引起动能变化的原因是什么?就是本节要研究的内容。
2.作用:
本节内容是上一节内容的一个延伸,也是下一节推导机械能守恒定律的依据,具有承前启后作用。通过本节内容的学习,既深化了对功的概念的理解,使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一,它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功,应用十分广泛,所以必须使学生真正的掌握好它。
三、学情分析:
学生在初中阶段已学习过动能的概念,并知道运动物体的速度越大质量越大,动能就越大。而且通过前面的学习,学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”,知道能量的转化可以通过力做功来实现,这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高,主动性不强,注意力也不够集中,再加上他们数学基础较差,逻辑思维能力和运算能力较弱,所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。
四、三维目标:
1、知识与技能目标
(1)知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能。 (2)能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定律的物理意义。 (3)领会运用动能定理解题的优越性,理解做功过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。
(4)知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。
2、过程与方法目标
⑴设置情景问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。 ⑵探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。
⑶经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。 3、情感态度与价值观目标
(1)通过动能定理的推导演绎,培养学生的科学探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问题。 (3)领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。
五、教学重点和难点:
1.教学重点
动能的概念,动能定理及其应用
动能的定量化是学生思维突破的障碍,突破的方法是通过复习前面学过的有关知识引导学生通过大胆猜想、推导、类比得出动能的表达式,利用两道经典例题加深学生对动能概念的理解。再以推导动能表达式的方法为依据,通过实例学生可以轻松地推导出动能定理的内容。最后用一道典型例题使学生学会如何用动能定理解决实际问题。
2.教学难点
动能定理的理解和应用
对动能定理深刻的理解比较困难,尤其是动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。通过师生共同讨论动能定理,进一步加深对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。最后设置情景例题加强学生对动能定理的应用能力。
六、教学方法分析:
基于上面的教材分析,我运用探究性互助学习教学模式和新课改的理念,结合本校学生特点,以学生为主体,从学生的实际情况出发,使教师能站在学生的角度去与学生一起学习本节内容。因为有前几节的基础,本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式,让学生经过感性认识到理性认识的过程,教学的开始要求不能太高,(尤其对于我校学生)要循序渐进,从生活中众多实例出发,通过分析、感受真正体验动能定理的内涵。通过实例分析,引导学生一起推导、讨论、实际检验等环节,让每一位学生都积极参与到课堂教学中来,每一位学生都能享受成功的喜悦。具体用到了“诱导思维法、”“猜想法”、“推理法”、“讨论法”、“讲练结合法”、“归纳法”。
七、学习方法分析:
学生学习的过程实际上应该是学生主动获取、整理、贮存、运用知识和获得学习能力的过程,因此,在教学中指导学生学习时,应尽量避免单纯地、直接地向学生灌输知识和特定的学习方法。有效的学习方法应该渗透在具体的教学过程中进行。本节课主要渗透以下几个方面的学法指导。
1.通过情景实例引导学生用自己已具备的知识去自主的探究、推理、讨论总结、归纳出新的知识和规律。当然教师的合理有效的引导是非常重要的。一定要让学生感觉到学习过程是很自然、很合乎情理的,最终新的物理规律也就水到渠成的得到了。这样学生才能感觉到学习起来比较舒服,也就有了成就感和自信心。
2.问题的涉入要由简单到复杂,由特殊到一般,循序渐进,让学生在探究学习过程中有缓冲的机会。通过问题的层层深入,让学生有一步一步向前探索的欲望和兴趣。这也符合人们认知的规律。
3.新知识的获取之时正是需要巩固的时候,要准备好典型的例题让刚掌握这一本领的学生一试身手,让他们学会用知识去解决实际问题,并从中总结出处理问题方法。最后做以总结归纳。
八、教学过程设计:
篇3:《动能》教学设计
一、背景和教学任务简介
动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,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、能关系有比较全面、深刻的认识。
本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。
二、教学目标:
知识目标:
1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;
2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。
3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。
4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。
能力目标:
1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。
2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;
情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。
三、重点、难点分析
重点、
1、本节重点是对动能定理的理解与应用。
2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。
3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。
四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。
教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。
五、学习资源准备
教学课件,“五羊高考”复习资料
六、案例实录:
教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功) 学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功
板书:动能定义和动能定理内容及公式
动能和动能定理的几点说明:
1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。
2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。
3、动能变化一定是末动能减去初动能。
4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。
二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,
教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:
1、确定研究对象;
2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;
3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;
4、运用动能定理求解
三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;
四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;
教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;
五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;
教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。
篇4:《动能》教学设计
一、教学目标
1、知识目标
(1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
(2)理解动能定理及其推导过程。
(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2、过程与方法
(1)灵活运用动能定理。
(2)培养学生演绎推理的能力。
(3)培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感、态度与价值观
(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。
(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。
(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。
二、教材的地位与作用
动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白。
三、教学重点
1、动能概念的理解。
2、动能定的推导。
3、动能定理及其应用。
四、教学难点
1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。
2、对动能定理的理解。
考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。
以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。
一、引入新课
以一道例题引入新课,激起学生的学习兴趣。
例:例:一水平放置的圆盘可绕竖直转轴转动,质量为m的物块放在圆盘上
离转轴的距离为R,物块随转盘由静止开始转动,当转速增加到一定值时,
物块即将在转台上运动。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为u,求在这一
过程中摩擦力对物块所做的功?
提出这个问题是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。这道题目是典型的功能关系转换,考虑到学生的知识结构,这道题以他们现有的知识难以解决。这样很容易激起学生的学习兴趣。
二、复习提问
1、什么叫动能。
2、动能与什么因素有关?
在初中学生已经接触过动能,提出这两个问题便于学生回忆,有助于新课的讲解。
三、新科讲解
主要以板书配合多媒体讲授,概念以多媒体形式展示,动能定理的推导以板书形式为主。这样设计主要是便于学生门理解记忆,因为物理公式以及定理定律都不能死记硬背,应该理解记忆。要不然就会出现知其然不知其所以然。也是为了锻炼学生的逻辑思维能力。
四、讲解开课时引入的例题
解:分析:运动整个过程中重力、支持力、
向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力
是变力,因此设想用动能定理。
小物块的初动能为: ①
小物块的末动能为: ②
此题转换为求小物块的末速度v,小物块做圆周运动时的向心力由摩檫力提供,并且最大静摩擦力等于滑动摩檫力。于是有:③
所以:
有动能定理可得:④此题得解
解开学生的疑惑!
五、动能定理的应用
主要讲解课本上的例题和练习题。
六、课堂练习
让学生自己动手做课后习题,有不明白的进行讲解。
七、课堂总结
口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)
1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。
2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。
3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。
4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。
八、布置作业
教材“问题与练习”第1、2、3题.
一、动能
提问:在初中我们学过动能的初步知识,那么什么是物体的动能?
(1)、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能。
提问:动能的大小由什么决定?它是标量还是矢量?
(2)、大小:
(3)、说明:
①动能是标量,且总为正值,由物体的速率和质量决定,与运动方向无关;
提问:动能的单位?
②动能的单位:焦(J)
篇5:《动能》教学设计
一、教学/学习目标及其对应的课程标准
1.知识与技能目标
能用实例说明物体的动能和势能的概念,知道动能和势能的大小跟什么因素有关。
2.过程与方法目标
经历探究影响动能、势能大小的因素的实验过程,自主探究发现物理规律,提高分析问题、解决问题的能力。
3.态度与价值观目标
让学生体会到物理是有趣的、有用的,激发学生的求知欲和科学探究的兴趣,达到培养实事求是的科学态度和关心、服务社会意识的目标。
二、教学媒体和教学技术选用
本节课内容与学生实际的学习和生活有着紧密的联系,因此可以让学生课前预习,准备身边最常见的物品,例如:木块、橡皮、书、纸、小钢珠、木球等。多媒体课件采用本校获省奖课件。
三、教学和活动过程
1.设计实验情景
多媒体课件显示不同路况下的交通安全限速标志牌,学生认真观看。
师:为什么不同的路况下要限制汽车的速度?
生:讨论并回答(有的说:速度快容易出事故;有的说:速度越快,遇到障碍时,不能立即停下来;当汽车撞到人时,汽车对人有力的作用,汽车越快,力的作用越大……)
师:我们生活中还有哪些“物体由于运动而对其他物体有作用效果”的例子?
生:学生讨论回答(微风吹动树叶;流水推动小船运动;滚动的铅球推动木块……)
师:以上物体由于能够对其他物体有作效果而具有能量,它们有什么共同点?
生:学生讨论回答:它们都在运动,由此得出动能的定义。
2.形成课题,设计实验
师:关于动能,我们想知道哪些方面的知识?
生:学生讨论回答(动能的大小与哪些因素有关?具有动能的物体对其他物体有什么作用效果?动能大小如何计算?动能有什么用处,可否与其他能进行转化?……)。
师:如果我们要研究动能的大小与哪些因素有关?应该按照怎样的思维程序?
生:提出问题──提出假设──制定计划与设计实验──进行实验──得出结论──交流评估。
师:让我们来猜想影响动能大小的因素有哪些?
生:学生讨论回答(物体的质量、物体的形状、物体的速度、物体的体积……)。
师:要想证明自己的假说对不对,应该怎么办?
生:设计实验验证。
师:在有多个因素影响实验结果的情况下,应该怎么办?
生:注意控制变量,学生分组讨论,制定实验计划……
师:哪位同学谈一谈自己的实验计划并演示给大家看?
生:学生上台演示:让大小相同的铁球和木球分别从斜面的同一高度落下,撞击放在水平面上的木块,观察木块被推动距离的远近(研究动能大小与物体质量关系时,注意控制物体速度、形状、体积一定……)。
3.进行实验,得出结论
师:同学们根据自己刚才的讨论,进一步修正自己的.方案,开始实验。
生:学生实验,教师巡回指导。
师:根据实验现象,得出什么结论?
生:动能大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能越大。
4.交流、评估
师:下面给同学一段时间,把刚才的实验过程和实验现象进行交流,看看有什么不同和不足之处,如何加以改进?
生:交流、反思。
5.拓展应用
师:根据我们探究实验得出的结论,我们再来分析这节课开始提出的问题。
生:讨论、分析、回答……,为此提出自己的建议。
师:让我们再来分析“动手动脑学物理”中的“列车上飞出物体,铁路职工中弹昏倒”新闻报道。
生:讨论、分析、回答……,为此提出自己的建议。
四、课后反思
1.新课程标准下的实验探究教学,时间紧、任务重,由于将讨论教学贯穿在课堂教学的始终,作为教学过程的背景模式,因此教师会经常遇到学生提出课外问题影响本节课教学、学生思维发散出去收不回来,提出的问题无法解答的情况,而且由于讨论使学生的思维发散,使时间难以控制,影响教学进度,这些问题需要教师在自己的教学工作中,逐渐总结经验教训,找到解决问题的办法。
2.由于实验探究教学符合学生的认知规律,极大的调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,培养了学生多方面能力,因此这节课取得了很好的教学效果,这从学生高涨的情绪、认真的态度、积极的参与、满意的眼神中可以看到,这更坚定了我探索新课改之路的决心。
3.实验探究教学的“创设实验情景”非常重要,本节课原来设计开始就让学生通过举例引出动能、势能的定义,很生硬,师生都感到很不自然,后来设计了由“交通标志牌限速”引入,自然流畅,激发了学生的思维,取得了很好的教学效果。
篇6:《动能》教学设计
一、教学内容分析:
《普通高中课程标准物理教科书教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系物理2(必修)》(司南版)第二章 第一节动能的改变 2.恒力做功与动能改变的关系。
动能定理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,通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。所以本节要求学生通过做功转化成其它能量的数学描述。为培养学生综合分析问题打下基础。
二、学生学习情况分析:
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。另外,通过“必修1”的学习,学生已经掌握了实验探究的一些科学研究方法,经历了匀变速直线运动的实验研究过程等相关知识
三、设计思想:
“课堂探究教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题,而是通过研究训练,帮助学生逐步学会发现问题、熟悉研究过程、模仿研究方法,提高合作能力和实践习惯。
本课时采用“问题—讨论—分组实验—交流归纳”的教学过程。从生活中实例发现问题,激发学生思考讨论,进而确定实验方案并进行分组实验,得出结论。在教学中要的是体现学生自主学习的教育观念,引导学生进行实验探究,使学生在知识获取的同时建立一种成就感,调动学生的学习兴趣。全课教学流程如下:
四、教学目标 :
1.知识与能力:掌握动能的概念,实验探究外力(恒力)做功与动能的变化数值关系。初步认识动能定理。
2.过程与方法:通过实验探究,让学生经历科学探究的过程和探究的主要方法。锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观:在探究过程中大胆发表自己对问题的看法,并与他人相互交流讨论。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。激发学生学习物理的兴趣。
五、教学重点、难点:
重点:建立动能的概念,实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系,为理论推导动能定理奠定实验基础。
难点:实验探究外力(重力)做功与物体动能变化的定量关系。
六、教学方法 :
采用实验探究教学法,让学生在实验探究的过程中,对动能定理有个初步的认识。
七、主要教学过程:
1、建立场景,导入学习。
生活实例演示:让一小球做自由落体运动。
问(1):小球的速度如何变化?动能如何变化?
生活实例:列车离站加速行驶时,速度越来越大,即动能越来越大:汽车刹车后,速度越来越小,即动能越来越小。
问(2):什么原因导致物体的动能发生变化?(重力做功)
[这个简单的小实验调动学生,复习巩固动能定义,同时从情境中引入问题,比较符合高一学生认识过程,激发进一步探究的兴趣,]
2、提出问题
为了研究方便,以自由落体运动中的重力做功为例,研究重力所做的功与物体动能改变量之间的定量关系。你能否根据已有的知识对这种关系作出猜想,并设计一个实验来验证你的猜想?
3、讨论设计实验方案[这一环节是这节课的关键,学生能做好这一环节,后面的探究就顺理成章了,所以教师在让学生积极思考,讨论的同时,应该适时的给他们一定的指导和点拨。最后讨论出的方案可能有好几个,现列举两个最容易讨论出,并行之有效的方案]
方案A:研究做自由落体运动的物体重力做功和物体动能变化的关系
这个方案比较简单,学生在前面生活实例演示和根据“必修1”的学习,已经经历并掌握了自由落体运动——一种匀变速直线运动的实验研究过程很容易想到,实验装置图如下:(教师事先备用,直接展示。)
方案B:课本上介绍的方案这个方案,学生在实际操作时可能存在一定的困难,教师引导学生思考:怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力作用(实验条件)?怎样平衡小车在斜面上所受的摩擦力,使小车只受拉力的恒力作用(判断平衡依据)?教师要引导学生排出难点。(这里我们就让学生明白:教材上给出的方案不一定就是最简单的)
[使学生易于对实验方案的优劣进行理解,从而进一步鼓励学生开拓思路,不要拘泥于一种方案。学生的探究过程可能会有一些困难,此时教师可适当作一些指导,留给学生更多的思考空间,体现出学生是学习的让人。]
结合讨论后的方案,确定可能用到的实验器材:
小车、电火花计时器、刻度尺、纸带、细绳、木板、砝码、定滑轮、铁架台、夹子等。
4、学生分组实验,记录并分析数据
根据之前的讨论,学生自主选择实验方案,确定实验步骤,(建议每个方案都要有人)进行分组实验,教师巡视给与适时的指导和点拨。
[学生通过自己实验发现问题,解决问题,进一步体现把课堂交给学生的教学思想,让学生明确在课题已经确定的情况下应如何逐步通过实验对课题研究。]
不论选择哪一方案,实验数据处理都是对纸带分析,在纸带上取两个合适的点(如上图中纸带上的 B点和D点),用刻度尺测出这两点间的距离SBD,用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度VB和VD,(提示学生匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中点时刻的速度教学设计--恒力做功与物体动能变化的关系)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B点速度VB(m/s)D点速度VD(m/s)动能的变化ΔEK(J)第1次第2次
由实验数据得出结论:
在误差允许的范围内,恒力所做的功等于物体动能变化的大小。
[这时,教师呈现各代表小组的表格,要求学生分析总结,结论由学生自己总结得出,这样有助于加深印象,教师只是在学生总结的基础上,规范其文字的表述。]
5、评估与交流
小组间相互交流,了解其他组的实验情况,在实验结果上和其它组是否一致?试分析影响实验结果的可能因素,对实验过程中好的方面和不妥有待改进的地方,进行评估。先让每个小组推荐一两个代表对自己小组进行评估、总结,教师可以在学生发言前设置下面几个问题:
(1)、在实验结论数据中,功W和动能的改变ΔEK是否一致?
(2)、在实验过程中,你们认为影响实验结果的可能因素是什么?又如何减少实验过程误差的?
(3)、实验装置可有改进的地方?
[培养学生虚心向他人学习,正确听取、采纳他人意见的好习惯,达到相互学习,共同促进的作用。]
教师归纳:大量更为精确实验表明,能量转化可以用做功来量度。如合外力做总功等于动能的变化。
八、课后作业
1、用数学表达式描述恒力做功和动能改变的关系(动能定理)。
2、理论推导:请根据牛顿运动定律和运动学知识从理论上推导动能定理。
九、教学反思
“物理课堂实验探究课” ,目的是让学生经历动能定理的实验研究过程,体会实验在发现自然规律中的作用,这就是体现了“过程与方法”的培养目标。在本节课中,通过学生动手实验探究恒力(重力)做功数量,进一步分析物体动能的改变数值,从而建立功和能量变化之间的定量关系,让学生主动参与、全面感受到实验探究的全过程,培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质。学生在解决实际问题中的学习是比教师单纯教授知识更有效,思维训练也更加深刻,学生得到的不仅有知识,还包括解决问题的方法和策略,独立思考的认知技能和实际操作能力等。
篇7:《动能》教学设计
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=3 kg的物体,在水平恒力F=9 N 作用下从静止开始运动,当物体位移 x1=8 m 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。
篇8:《动能》教学设计
提问:二战时一位飞行员用手抓住了一颗飞行的子弹,这说明了什么?
③动能具有相对性。
二、动能定理
1、表述:合外力对物体做的功,等于物体动能的变化量。
2、公式:
3、推导:如图所示,某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系?
选择学生的答案,投影学生的解答过程,归纳,总结。
根据牛顿第二定律: ……①
根据运动学公式:……②
外力F做功:……③
由①②③得:
三、动能定理的适用范围
1、因为动能定理是在牛顿第二定律的基础上推导出来的,其适用范围在牛顿第二定律适用的前提下。
2、任何宏观的物体不论它是做直线运动还是做曲线运动,不论物体所受的力是恒力还是变力,也不论研究的对象是单个物体还是一个系统,动能定理都适用。
四、应用动能定理解题的步骤
1、确定研究对象,明确它的运动过程,并建立好模型。
2、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。
3、明确初状态和末状态的动能(可将过程分段)。
4、用列方程求解(必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解)。