第一篇:高中物理必修2《动能动能定理》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。
【高中物理必修2《动能动能定理》教学设计】相关文章:
1.动能定理课件
2.《动能和动能定理》高中物理的说课稿
3.高中物理《动能和动能定理》的说课稿
4.《动能和动能定理》教学反思
5.《动能和动能定理》说课稿3篇
6.动能定理知识点总结
7.动能定理的知识点总结
8.动能和动能定理说课稿范本
9.《动能》教学设计
第二篇:高中物理示范课《动能和动能定理》
高一物理示范课 动能和动能定理
动能定理是本章教学重点,也是整个力学的重点,《课程标准》要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理,用动能定理解释生活和生产中的现象”.因此,在实际教学中要注重全体学生的发展,改变学科本位的观念,注重科学探究,提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习,以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点,激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”,调动学生学习的主动性、积极性,促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现.教学重点
理解动能的概念;会用动能的定义式进行计算.教学难点
1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围.2.会推导动能定理的表达式.课时安排 1课时 三维目标 知识与技能
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.过程与方法 1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法.2.理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法.情感态度与价值观
1.通过演绎推理的过程,培养对科学研究的兴趣.2.通过对动能和动能定理的演绎推理,使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系,反映了自然界的真实美.教学过程
导入新课 视频导入
利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的视频片断,让学生观察、自主提问、分组探讨.教师引导参考问题:1.风力发电是一种重要的节能方法,风力发电的效率与哪些因素有关?
2.龙卷风给人类带来了极大的灾难,龙卷风为什么具有那么大的能量呢? 故事导入
传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机,它能将石块不断抛向空中,利用石块坠落时的动能,打得敌军头破血流.同学们思考一下,为了提高这种装置的杀伤力,应该从哪方面考虑来进一步改进?学习了本节动能和动能定理,就能够理解这种装置的应用原理.问题导入
英国传统跑车的代表品牌莲花也是以制造小排量、车体极度轻量化的速度机器而著称.一辆莲花Elise,排量只有1.8 L,由于重量只有675 kg,却可以创造出百公里加速5.9 s的惊人纪录.使莲花跑车速度达到100 km/h需要对它做多少功?如果这一过程是以恒定的额定功率实现的,那么该车发动机的额定功率大约应是多少? 推进新课
一、动能的表达式
情景设置:大屏幕投影问题,可设计如下理想化的过程模型: 设某物体的质量为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,如图所示.提出问题:
1.力F对物体所做的功是多大? 2.物体的加速度是多大?
3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系? 4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子? 推导:这个过程中,力F所做的功为W=Fl 根据牛顿第二定律F=ma 2v2v12而vv=2al,即l=
2a22212ma(v2v12)把F、l的表达式代入W=Fl,可得F做的功W=
2a
1212mv1 也就是W=mv222根据推导过程教师重点提示: 11.mv2是一个新的物理量.21212.mv2是物体末状态的一个物理量,mv12是物体初状态的一个物理量,其差22值正好等于合力对物体做的功.合力F所做的功等于这个物理量的变化,所以在物理学中就用这个物理量表示物体的动能.总结:1.物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.12.动能的公式:Ek=mv2.23.动能的标矢性:标量.4.动能的单位:焦(J).教师引导学生分析动能具有瞬时性,是个状态量:对应一个物体的质量和速度就有一个动能的值.引导学生学会从实验现象中思考分析,最终总结归纳出结论.同时注意实验方法——控制变量法.例 质量为2 kg的石块做自由落体运动,求石块在第1 s末、第2 s末的动能是多少?
解析:先求出第1 s末和第2 s末的速度再求出动能值,明确变速运动的物体动能是时刻变化的.v1=gt1=10×1 m/s=10 m/s,v2=gt2=10×2 m/s=20 m/s
11Ek1=mv12=100 J,Ek2=mv22=400 J.22答案:100 J 400 J
知识拓展
例2 一架喷气式飞机,质量m=5.0×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑.当位移达到l=5.3×102 m时,速度达到起飞速度v=60 m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.求飞机受到的牵引力.解法一:以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动且受到重力、支持力、牵引力和阻力作用
F合=F-kmg=ma ①
v2又v-0=2al,所以a= ②
2l22v2由①和②得:F-kmg=m
2l
v2602334F=kmg+m=0.02×5×10×10 N+5×10×N=1.8×10 N.22l25.310解法二:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四
1个力做的功分别为WG=0,W支=0,W牵=Fl,W阻=-kmgl.据动能定理得:Fl-kmgl=mv2,24代入数据,解得F=1.8×10 N.课堂训练
质量为m的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F作用下开始运动,发生位移s1时撤去力F,问物体还能运动多远? 解析:研究对象:质量为m的物体.研究过程:从静止开始,先加速,后减速至零.受力分析、过程草图如图所示,其中mg(重力)、F(水平外力)、N(弹力)、f(滑动摩擦力),设加速位移为s1,减速位移为s2
方法一:可将物体运动分成两个阶段进行求解
物体开始做匀加速运动位移为s1,水平外力F做正功,f做负功,mg、N
1不做功;初始动能Ek0=0,末动能Ek1=mv12
21根据动能定理:Fs1-fs1=mv12-0 2又滑动摩擦力f=μN,N=mg
1则:Fs1-μmgs1=mv12-0 21物体在s2段做匀减速运动,f做负功,mg、N不做功;初始动能Ek1=mv12,末
2动能Ek2=0 1根据动能定理:-fs2=0-mv12,又滑动摩擦力f=μN,N=mg
21则:μmgs2=0-mv12
2即Fs1-μmgs1-μmgs2=0-0 s2=(Fmg)s1.mg方法二:从静止开始加速,然后减速为零,对全过程进行求解.设加速位移为s1,减速位移为s2;水平外力F在s1段做正功,滑动摩擦力f在(s1+s2)段做负功,mg、N不做功;初始动能Ek0=0,末动能Ek=0 在竖直方向上:N-mg=0 滑动摩擦力f=μN 根据动能定理:Fs1-μmg(s1+s2)=0-0 得s2=(Fmg)s1.mg布置作业
教材“问题与练习”第3、4、5题.板书设计
动能和动能定理
能,叫动能1.物体由于运动而具有的122.公式Ekmv动能23.动能是标量,是状态量动4.单位:焦(J)能体能的变化1.合外力所做的功等于物和 122.WEk2Ek1或W1mv2动mv1222能3.解题步骤:定程动能定理(1)确定研究对象及运动过理(2)受力分析,并确定各个力所做的功(3)明确初,末状态的功能说明(4)列方程求解,对结果进行必要的讨论活动与探究
课题:估测自行车受到的阻力
目的:自行车仍是我国主要的代步工具,根据动能定理估测自行车行驶过程中所受阻力,既加强对基础知识的理解,又可以使学生形成学以致用的思想.方法:骑自行车时,如果停止用力蹬脚蹬,设此时自行车的速度为v0,由于受到阻力f作用,自行车前进一段距离l后将会停下来,根据动能定理,有12-fl=0mv0
22mv0即阻力f=
2l实验中需测出人停止用力后自行车前进的距离l,自行车和人的总质量m,以及初速度v0.初速度可以通过以下三种方法测得:
1.在停止用力前,尽可能使自行车做匀速直线运动,通过测量时间和距离,计算出平均速度,以它作为停止用力时的初速度.2.测出自行车从停止用力到静止时前进的距离和时间,再根据匀减速运动的规律,求出初速度.3.停止用力时从车上释放一个小石块,测出释放的高度和石块在水平方向通过的距离,即可求得初速度.教 学 反 思
探究式教学是实现物理教学目标的重要方法之一,同时也是培养学生创新能力、发展学生非智力因素的重要途径.因此,本节教学设计从动能的概念入手就注重对学生的引导,使学生在探究中提出问题、设计方案、解决问题.在操作上,本节教学设计注重为学生创设一个和谐自由的教学氛围.在动能的影响因素及动能定理表达式的推导过程中,有师生间的讨论、分析,甚至是相互质疑.在探究过程中,重点引导学生从外力做功和物体的动能变化量两个方面思考,选择受力情况较为简单,而动能变化量又较容易得到的具体运动形式,同时要考虑误差的大小.在解题过程中,让学生体会到了运用动能定理解决问题的优点和方法、步骤.本节课运用实验探究法,通过质量相同的物体高度的不同和高度相同质量不同的两种情况,得出动能和质量、速度的关系.
第三篇:动能和动能定理 教学设计
动能和动能定理教学设计
一、教材分析
1.内容分析
《动能和动能定理》主要学习一个物理概念:动能;一个物理规律:动能定理。从知识与技能上要掌握动能表达式及其相关决定因素,动能定理的物理意义和实际的应用。
过程与方法上,利用牛顿运动定律和恒力功知识推导动能定理,理解“定理”的意义,并深化理解第五节探究性实验中形成的结论Wv2;
通过例题1的分析,理解恒力作用下利用动能定理解决问题优越于牛顿运动定律,在课程资源的开发与优化和整合上,要让学生在课堂上切实进行两种方法的相关计算,在例题1后,要补充合力功和曲线运动中变力功的相关计算;
通过例题2的探究,理解正负功的物理意义,初步从能量守恒与转化的角度认识功。在态度情感与价值观上,在尝试解决程序性问题的过程中,体验物理学科既是基于实验探究的一门实验性学科,同时也是严密数学语言逻辑的学科,只有两种方法体系并重,才能有效地认识自然,揭示客观世界存在的物理规律。
2.内容地位
通过初中的学习,对功和动能概念已经有了相关的认识,通过第六节的实验探究,认识到做功与物体速度变化的关系Wv2。将本节课设计成一堂理论探究课有着积极的意义。因为通过“动能定理”的学习,深入理解“功是能量转化的量度”,并在解释功能关系上有着深远的意义。为此设计如下目标:
二、目标分析
1、三维教学目标
(一)、知识与技能
1.理解动能的概念,并能进行相关计算;
2.理解动能定理的物理意义,能进行相关分析与计算; 3.深入理解W合的物理含义; 4.知道动能定理的解题步骤;
(二)、过程与方法
1.掌握恒力作用下动能定理的推导; 2.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
体会“状态的变化量量度复杂过程量”这一物理思想;感受数学语言对物理过程描述的简洁美;
2.教学重点、难点:
重点:对动能公式和动能定理的理解与应用。
难点:通过对动能定理的理解,加深对功、能关系的认识。教学关键点:动能定理的推导
三、教法和学法
依据《物理课程标准》和学生的认知特点,在课堂教学设计中要通过问题探究的方式,强化学生在学习过程中基于问题探究的过程性体验,为此,采取“任务驱动式教学”设计程序化的问题,有效引导学生自主、合作和有效的探究性学习。为此,在教学设计中重点突出三个环节:“问题驱动下学生对教材的理解”、“问题解决中对物理规律的深化理解”、“引申提高中对物理规律的深化应用”。所以任务驱动式教学成为本节课重要的教学方式,同时采取精讲释疑教学法;
学生的学法采取:任务驱动和合作探究;
选取多媒体展示、尝试练习题和“任务驱动问题” 本节课为一课时。
创设情境巡回指导指导调控精讲难点总结拓展课堂评价提出问题,导入新课任务驱动,感知教材合作探究,分享交流精讲点拨,释疑解惑典例引领,内化反思课堂总结,布置作业回忆旧知自主学习讨论展示互动交流巩固应用反思总结
四、教学过程
设计成6个教学环节:提出问题,导入新课;任务驱动,感知教材;合作探究,分享交流;精讲点拨,释疑解惑;典例引领,内化反思;课堂总结,布置作业。
基于旧知的复习,提出以下问题:
【提出问题,导入新课】通过橡皮筋对小车做功,探究“功与物体速度的变化关系”,得出了Wv2,但具体的数学表达式应当是什么?本节课我们将一起探讨这一问题。板书课题
【任务驱动,感知教材】给出问题,引导学生自学教材,并带着这些问题在学习小组内进行合作性学习,进行兵教兵,实现基本问题学生自学掌握。
在这一过程中教师一定要不断地巡回指导个学习小组的讨论与合作性学习,以学生的身份认真积极地参与讨论。教师要收集一些问题,为释疑解惑收集素材,进行有效地点拨服务。时间控制在10min内。为此设计了四个程序性问题,加强学生对教材的感知与理解。
1.动能EK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?如果甲物体做匀速直线运动,乙物体做曲线运动呢?
已知m12m2,v1v2,甲乙两物体运动状态是否相同?动能呢?
车以速度v04m做匀速直线运动,车内的人以相对于车1m向车前进的方向走动,分ss别以车和地面为参照物,描述的EK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f,如何推导?
如果在实际水平面上F先作用一段时间,发生的位移L1,尔后撤去,再运动L2停下来,如何表述W合?
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? 4.做正功与做负功表现的现象是什么?本质上是什么?表述你的看法。【合作探究,分享交流】讨论展示学案,时间控制在8min内;
【精讲点拨,释疑解惑】着眼于知识内容的挖掘与适当的拓展。时间控制在6min内。⑴W合的理解:如果物体受到多个共点力作用,同时产生同时撤销,则:W合=F合l; 像例题1所给出的物理场景下,运用动能定理求解合力功,通过受力分析图又可以进一步求解某一分力。同学们对教材73页“动能定理不涉及物体运动过程的加速度和时间,因此用它处理问题常常比较方便”加深印象。
如果发生在多物理过程中,不同过程作用力个数不相同,则:W合=W1W2Wn ⑵对标量性的认识: ⑶对“增加”一词的理解; ⑷对状态变化量与过程量的理解:
【典例引领,内化反思】时间控制在12min内.对例题1的分析与拓展:
方法体系上“引导学生分析题干中已知运动学相关物理量比较多,要引导学生进行有效的受力分析,通过动能定理引导学生求解合外力,由此再求解某一分力,这是解决问题的一般思路。为加强这两种方法的对比,一定要引导学生运用牛顿运动定律进行解决。
总结出利用动能定理的解题步骤;
注重同一物理场景下的变式训练:如何求解阻力?末态速度?位移?时间? 给出拓展例题:
拓展例题1:如图71所示,用拉力F作用在质量为m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l1后撤掉F,物体与地面之间的滑动摩擦系数为,求:撤掉F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Wf? 该题目着重考查合力功、正交分解和最值问题。
拓展例题2:如图72所示,一质量为m的物体,从倾角为,高度为h的斜面顶端A点无初速度地滑下,到达B点后速度变为v,然后又在水平地面上滑行x0位移后停在C处,求:1.物体从A点滑到B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C点拉回到原出发点A,拉力至少要做多少功?
引申思考:物体沿斜面下滑过程中,如果在B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?
该题目着重考查多方物理过程中合力功、W合的理解,以及W合Ek在反复折线运动问题中的相关应用,属于提高性的题目。
【课堂总结,布置作业】
1.对动能概念和计算公式再次重复强调。
2.对动能定理的表述、理解、应用中采取的思维方法,以及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。以上教学过程中的着墨部分:【感知教材】、【合作探究】和【释疑解惑】三部分。作业:教材P74:1、2、3、4、5;
五、板书设计
§7.7 动能和动能定理
一、动能表达式的推导
1、公式推导
2、动能的理解
二、动能定理
1、W合=Ek2-Ek1 物理意义: 理解:
2、应用 例题
1、解题步骤 拓展例题
1、拓展例题
2、六、教学反思
1.在课堂上提出的主要问题都必须是在课前精心设计好的,问题要紧扣教学目标,突出重点、克服难点、发展能力、学会学习,要有代表性,能使学生举一反
三、触类旁通。像推导动能定理的时候,必须设计程序化的问题:如何表征外力F?采取什么方法表征位移l?如何计算恒力功W?
2.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化:复习旧课,抓住新旧知识之间的联系,提出问题,设疑激趣,导入新课;表演实验,列举实例,提出问题,指导学生进行分析和思考;课后结尾,总结深化,提出问题,承上启下,使学生回味无穷,增强学生学习的主动性。
3.动能定理的解题步骤必须强调到位。
第四篇:高一物理动能 动能定理教学设计
高一物理动能 动能定理教学设计
2005我省使用新的《课程标准》与以前的教学大纲相比体现了新的教学理念:注重全体学生的发展,改变学科本位的观念;从生活走向物理,从物理走向社会;注重科学探究,提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习,以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点,激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”,调动学生学习的主动性、积极性,促进其个性全面健康地发展和情感、态度、价值观的自我体现。随着教学改革地不断深入,教师的教学理念也要发生根本的转变。自主探究、启发导学模式相对于传统教学模式而言,主要体现在把课堂充分还给学生,使学生在科学探究中获得科学知识和科学方法。在教学过程中建构具有教育性、创造性、实践性、操作性的学生主体参与活动为主要形式,以实现学生各方面能力的综合发展为目的,促进学生整体素质的全面发展。
本节教学设计以学生为主体,运用“引导-探究”模式进行教学。在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行高效率学习,以充分体现合作的精神、探究的过程,从而实现对学生探究能力培养。
一、课程标准
探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理,用动能定理解释生活和生产中的现象。
二.学情分析
学生在学习这一节内容时,对动能的概念较易理解,对外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系也能掌握,对它们之间定量的关系可能理论上也能推导,但做到真正地理解还有一定的难度。要真正地理解动能定理,必须要经过感性认识到理性认识的过程,教学的起始要求不能太高,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、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节,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。
三、教材分析
教材在这一节中讲述动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是以功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样叙述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。由于在初中学生已经学过动能的概念,这样叙述,学生接受起来不会有什么困难,而且可以提高学习效率。为了使学生加深理解动能定理的推导过程,可放手让学生自已独立进行推导,这样做,可以加深对功能关系的认识,提高学生的推导能力。
动能定理是本章的重点之一,也是整个力学的重点之一,对学生以后的学习有着举足轻重的地位。学生对动能定理的适用条件的清楚认识,知道不论外力是否为恒力,也不论物体是否做直线运动,动能定理都成立,是本节教学过程中的难点之一。要突破学生思维上的这一难点,设计实验是关键。
对教学案的处理应用,分析例题之后,可让几名同学同时做同一道习题,可能有学生用牛顿运动定律和运动学的公式求解,也可能有同学用新学的动能定理求解。这样进行比较,可以使学生体会到应用动能定理解题,不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它来处理问题有时比较方便。同时,可增加学生应用动能定理解题的信心。
四、教学目标
知识与技能:
1、掌握动能的表达式及动能定理的表达式;
2、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题;
3、掌握动能定理的推导过程;
4、会用实验方法探究物理定理或规律;
5、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。
过程与方法:
1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式,体会科学探究的方法;
2、理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。
3、通过理论分析与论证的过程,使学生受到理性思维的训练;
4、通过实践与拓展,使学生灵活迁移所学知识解决实际问题;
5、通过阅读相关资料,扩大学生的视野,丰富学生的知识面;
情感态度与价值观:
1、通过动能定理的演绎推导,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣;
2、通过实验与探究,培养学生的探究意识和实践能力;
3、通过讨论与交流,培养学生的语言表达表述能力和团结协作的学习精神;
4、通过实践与拓展,培养学生对知识的灵活迁移能力和实际应用能力;
5、通过推导与延伸,使学生领悟到特殊与一般之间的辩证关系。
五、过程设计
教材处理
1、课时安排:2课时
第一课时:1)通过列举日常生活中的实例提出问题,即外力做功与物体的动能的变
化之间有什么关系;
2)要求学生根据自己的经验提出猜想;
3)要求学生分组讨论,设计实验探究方案、实验步骤,选择实验器材,设计记录数据的表格;
4)全班讨论各种实验方案的可操作性、优缺点以及改进方法;
5)提供一些实验器材,让学生在明确实验目的的情况下,进行实验操作、记录数据、并对实验数据进行处理与分析并归纳得出结论;
第二课时:1)归纳总结出外力做功与物体的动能的变化关系;
2)通过理论分析与论证推导出外力做功与物体的动能的变化关系;
3)教师利用演示实验,做动能定理的验证性实验;
4)综合实验与探究和理论分析的结果归纳总结,得到动能定理文字表述
和数学表达式,以及动能定理的适用条件;
5)通过例题,总结运用动能定理解决力学问题的思路和方法,认识利用
动能定理解题的优越性;
6)通过实践与拓展来体现学以致用的理念;
7)通过查阅资料拓展学生的视野;
8)通过课后练习巩固所学知识;
第五篇:我的动能 动能定理 教学设计
动能 动能定理教学设计
高二物理组 邱先明
一 教学目标
1、知识与技能
(1)进一步理解动能的概念,掌握动能的计算式。
(2)能够理解动能定理的推导过程,提高科学探究的能力。
(3)知道动能定理的适用条件,能够应用动能定理解决实际问题。
2、过程与方法
(1)运用归纳推导方式推导动能定理的表达式,理解理论探究的方法及科学思维的重要意义。
(2)通过对实际问题的分析,对比牛顿运动定律,掌握运用动能定理分析解决问题的方法及特点.
3、情感、态度与价值观
(1)通过动能定理的归纳推导培养学生对科学研究的兴趣。(2)通过对动能定理的应用感悟量变与质变之间的关系。
二 教学重点
1、动能的概念。
2、动能定理的推导和理解
三 教学难点
动能定理的理解和应用
四 教学方法
实验探究法,推理归纳法,讲授法
五 教学用具
多媒体课件,导轨,物块
六 课时安排
1课时
七 教学过程
导入新课:
初中时我们已经学过,物体由于运动而具有的能叫做动能,如绕地球运动的卫星,流动的河水,掉落的花盆,飞行的子弹,都具有动能。那么它们的动能到底有多少?做功与动能的改变之间究竟又存在怎样的关系呢?下面我们就一起来学习“动能 动能定理”,共同探讨这些问题。
新课教学:
猜想:
一颗静止的子弹头,并不可怕。因为它没有动能,而从枪膛中打出的子弹头,非常可怕。致人死地。(原因在于速度)
一个奔跑过来的小孩子,即使要撞上你,你也不觉得可怕,因为小孩子的质量很小,而奔过来的是一个成人、一个牛或一辆车你会感到害怕而避让。(因它质量很大)分组实验:
①介绍实验装置:让滑块A从光滑的导轨上滑下,与木块B相碰,推动木块做功.②学生动手操作并观察现象:
a.让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到:高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多.b.让质量不同的滑块从同一高度滑下,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多.③从功能关系定性分析得出结论:
物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢? 思考题一:
一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力),在起飞跑道上加速运动,速度越来越大,问: ①飞机的动能如何变化?为什么? ②飞机的动能变化的原因是什么? ③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系? 学生讨论并回答:
①在起飞过程中,飞机的动能越来越大,因为飞机的速度在不断增大.②由于牵引力对飞机做功,导致飞机的动能不断增大.③据功能关系:牵引力做了多少功,飞机的动能就增大多少.渗透研究方法:由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系,我们可以根据做功的多少,来定量地确定动能.思考题二:
如图所示,一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力的作用下发生一段位移,速度增大到v2,求:力F对物体所做的功多大? 解:
22v2v1112222WFsmaWmv2mv1 vv22212a22v2v12ass2aFma教师分析概括:合力F所做的功等于
12mv这个物理量的变化;又据功能关系,F所做
12mv这个量表示物体的动能.22的功等于物体动能的变化,所以在物理学中就用
(一)动能:
1.大小:物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.2.公式:Ek=12mv
23.动能是标量 4.单位:焦耳(J)
(二)动能定理
1.各字母所表示的意义:
物体的末动能;Ek物体的初动W合力对物体所做的功;Ek21表示表示表示能.2.动能定理:合力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.公式:W=Ek2-Ek1 4.讨论
①当合力对物体做正功时,物体动能如何变化? ②当合力对物体做负功时,物体动能如何变化? 学生答:
当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加; 当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减少.5.动能定理的适用条件
动能定理既适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(三)动能定理的应用
例题1:
一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg,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飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力.(学生解答上述问题)
3.抽查有代表性的解法在实物投影仪上展示:
解法一:以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.∴F合=F-kmg=ma
①
又v-0=2as ∴a由①和②得:Fkmgm∴Fkmgmv222
vv22s
23②
2s2s0.02510105103602225.310N=1.8×104 N 解法二:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为WG=0,W支=0,W牵=Fs,W阻=-kmgs.据动能定理得:Fs-kmgs=
12mv20代入数据,解得F=1.8×104 N
比较两种解法的区别,得出结论:
解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解,要假定牵引力是恒力,而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解.因为动能定理适用于变力,用它可以处理牵引力是变力的情况.而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它来处理问题时比较方便.动能定理解题的方法和步骤.①确定研究对象及运动过程
②受力分析,并确定各个力所做的功 ③明确初、末状态的动能
④列方程求解,对结果进行必要的讨论说明
巩固与练习:教材125页1,2,3题
小结
这节课我们在初中学习动能的基础上,进一步明确了动能的大小与质量、速度的定量关Ek1212mv2系,即,还知道了动能的单位是J,动能是标量。也知道了做功能改变物体的mv22W12动能,mv12。这样我们在研究物体运动状态时,又有了一种新的方法,也就是从功和能的角度来研究的方法。
布置作业:1. 课本126页5,6题写在作业本上
2.想一想,做一做,能否通过自由落体运动验证动能定理?
3.预习下一节。
板书设计
22v2v1112222WFsmaWmvmv1 vv222212a22v2v12ass2aFma
一 动能
1.物体由于运动而具有的能,叫做动能。2.公式:EK12mv 23.动能是标量,是状态量 4.单位:焦耳(J)二 动能定理
1.内容:合外力所做的功等于物体动能的变化。2.公式: WEKEK或W2112mv2212mv1
23.解题步骤:
①确定研究对象,分析运动过程 ②受力分析,并确定各个力所做的功 ③明确初、末状态的动能
④列方程求解,对结果进行必要的讨论说明