高中物理新课标鲁科版 必修一优秀教案:(1.动能的改变)(教师版)
动能 教案设计(鲁科版)

《动能》教学设计课程名称:《动能》学科:物理所在学校:山东省烟台龙口七甲镇七甲学校授课教师:刁永梅《动能》教学设计一、教材分析:本节课的内容是学生在学习了功和功率的基础上的进一步探索,是生活中非常常见的一种能量形式。
它包括动能的概念,以及动能大小的决定因素,从整个初中物理教材来看,这部分内容是在机械运动、功的基础上展开的,是前面几章有关知识的延伸、提高和深化,又为后面《机械能及其转化》的学习奠定基础。
教材用生活实例引出动能的概念,通过探究让学生明白其决定因素。
符合学生认知规律,能够体现从生活走向物理,注重科学探究的新课程理念。
二、学情分析:初中学生正处在发育成长阶段,他们对事物有着很强的好奇心,具有强烈的操作兴趣,虽然在生活中各种能量形式是比较常见的,学生对此已有丰富的感性认识,但这一阶段的学生仍处于从形象化思维向抽象思维过渡的时期,思维还常常与感性经验直接相联系,所以仍然需要具体的形象来支持。
学生对决定动能大小的因素的认识未上升到理性,所以可以引领学生动手实践、自主探究,并通过讨论、交流解决“想想议议”和“动手动脑学物理”中的问题,发挥学生主动性,激发学生求知欲,使学生在做中学,学中做,轻松地完成从理解到应用的过度,同时掌握本课的重难点知识。
三、教学目标(1)知识与技能目标知道能量、动能的概念;理解影响动能的因素;会运用决定动能大小的因素来解释、判断一些简单的物理现象。
(2)过程与方法学生通过实验运用归纳法、控制变量法探究影响动大小的因素。
(3)情感、态度与价值观目标通过探究,使学生感受到学习成功带来的喜悦;使其形成科学的学习态度,培养其善于合作,勇于创新的精神。
四、教学重难点教学重点:1、理解能量和动能的概念;2、知道决定动能大小的因素。
教学难点:用控制变量法和转化法研究决定动能大小的因素五、教法1、实例归结法能是物理学中最重要的概念之一,由于它比较抽象,所以在引入能量概念时,运用举例法进行教学,并结合实例中共同存在着的“有做功的能力”这一因素,推出动能、势能和机械能的概念。
高中物理 2.1 动能的改变学案1 鲁科版必修2

高中物理 2.1 动能的改变学案1 鲁科版必修21.动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化。
(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。
表达式为W =ΔE K 动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
实际应用时,后一种表述比较好操作。
不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。
和动量定理一样,动能定理也建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。
这样,无论求合外力做的功还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径。
和动量定理不同的是:功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。
2.应用动能定理解题的步骤 ⑴确定研究对象和研究过程。
和动量定理不同,动能定理的研究对象只能是单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动。
(原因是:系统内所有内力的总冲量一定是零,而系统内所有内力做的总功不一定是零)。
⑵对研究对象进行受力分析。
(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力)。
⑶写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。
如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。
⑷写出物体的初、末动能。
⑸按照动能定理列式求解。
例1. 如图所示,斜面倾角为α,长为L ,AB 段光滑,BC 段粗糙,且BC =2 AB 。
质量为m 的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C 端时速度刚好减小到零。
求物体和斜面BC 段间的动摩擦因数μ。
解:以木块为对象,在下滑全过程中用动能定理:重力做的功为mgL sin α,摩擦力做的功为αμcos 32mgL -,支持力不做功。
初、末动能均为零。
mgL sin ααμcos 32mgL -=0,αμtan 23= 从本例题可以看出,由于用动能定理列方程时不牵扯过程中不同阶段的加速度,所以比用牛顿定律和运动学方程解题简洁得多。
高中物理动能课程教案设计

高中物理动能课程教案设计
课程目标:
1. 理解动能的概念和计算方法
2. 掌握动能的转化和守恒法则
3. 能够应用动能原理解决实际问题
教学内容安排:
1. 动能的概念和计算方法
- 动能的定义和公式
- 动能的单位和量纲
- 动能的计算方法和应用
2. 动能的转化和守恒法则
- 动能的转化过程和能量损失
- 动能的守恒定律及其应用
- 弹性碰撞和非弹性碰撞的能量转化
3. 实际问题的动能应用
- 物体的运动中动能的变化与速度的关系
- 车辆运动中动能和速度的关系
- 机械能守恒定律在实际问题中的应用
教学方法:
1. 讲授: 导入新知识,介绍相关概念和理论。
2. 实验: 进行简单的实验,观察动能转化和守恒的实验现象。
3. 讨论: 开展学生互动讨论,引导学生思考动能的应用问题。
4. 课堂练习: 帮助学生巩固动能计算方法和理解动能的转化过程。
评价方式:
1. 课堂出勤及参与度
2. 课堂练习和作业成绩
3. 实验报告和实验表现
4. 期末考试成绩
教学资源:
1. 教材: 《物理学》
2. 实验器材: 动能转化实验器材
3. 课堂PPT及教学视频
拓展活动:
1. 线上资源: 推荐相关视频和文章,帮助学生深入了解动能的应用领域。
2. 实地考察: 组织学生参观相关工厂或研究机构,了解动能在现实生活中的应用。
备注: 本教案为参考范本,实际教学过程中可根据学生实际情况和教学环境做出适当调整。
2021年高中物理 .1 动能的改变教案3 鲁科版必修

2021年高中物理 2.1 动能的改变教案3 鲁科版必修2
一、教学目标
1.知识和技能:
⑴理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算;
⑵理解动能定理及其推导过程;
⑶知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2.过程和方法:
⑴体验实验与理论探索相结合的探究过程。
⑵培养学生演绎推理的能力。
⑶培养学生的创造能力和创造性思维。
3.情感、态度和价值观:
⑴激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
⑵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。
二、设计思路
动能定理是力学中一条重要规律,它反映了外力对物体所做的总功跟物体动能改变的关系,动能定理贯穿在本章以后的内容中,是本章的教学重点。
学习掌握它,对解决力学问题,尤其是变力做功,时间未知情况下的问题有很大的方便。
本课教学设计的过程为:
学生通过回忆初中所学的内容和实验引起思考
学生讨论,设计情景,进行理论探讨和论证,找出动能的表达式。
通过对前面探讨过程的深入思考,得出动能定理
通过具体实例,深化对动能和动能定理的理解,突出动能定理的优越性由于本节内容较多又很重要,建议安排一节习题课,以达到良好的效果。
三、教学重点、难点
1.重点:⑴动能概念的理解;⑵动能定理及其应用。
2.难点:对动能定理的理解。
四、教学资源
斜面、质量不同的滑块、木块等。
高中物理_动能的改变教学设计学情分析教材分析课后反思

《动能的改变》教学设计执教者指导教师学情分析学生在初中就知道了动能的初步概念,动能定理是第二章能的转化和守恒第1节的内容,学生在前面第一章学习过做功和能的概念。
动能定理常用于解决运动学问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的能量守恒定律的掌握打下基础。
在学习“必修1”的过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学研究方法,在这里再次采用这种方法,使学生更加熟悉。
效果分析新课标有一个非常重要的理念,就是要让学生成为学习的主体。
怎样成为学习的主体?至少要让学生告诉我们他哪些地方是知道的,哪些地方不清楚。
学生自己完全可以完成的学习任务,教师如果包办代替了,学生就不会动脑筋,长此以往,他就会越来越懒惰,等待着你去讲给他听。
我反对为了应付检查而硬性规定学生把身体扭过来,进行的所谓小组讨论式的“学生活动”,但我更反对教师上课一言堂,不给学生思考的空间。
在这堂课上,我采用的是学生自我推导动能定理的内容,然后由各组讨论给出评价,这种效果很好,学生的积极性很高,绝大部分同学都可以参与进来,亲自体验了定理产生过程,我想这样他们对这样的结论也会印象深刻的。
我的想法是在以后的教学中会让尽可能多的同学参与讨论,提出自己见解,形成互动式的课堂氛围。
教材分析动能定理是力学中的一条重要规律。
本节课首先介绍动能的概念,通过实例让学生认识到运动的物体具有能量,称为动能。
让学生感受动能的大小与哪些因素有关?再根据牛顿第二定律让学生自行通过理论推导得出动能定理,再给出动能的表达式。
探究恒力做功与动能改变的关系时,分组实验,通过分析数据让学生得出结论。
然后用动能定理去解决一些实际问题,总结用动能定理解题的一般步骤。
评测练习1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功.2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出.(1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v .(2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W .动能定理是高中物理的重点、难点,也是高考命题的热点,考试大纲中明确要求考A生对定理、定律、概念的灵活掌握与应用的能力。
高中物理新课标鲁科版 必修一优秀教案:(2.功和能)(教师版)

高中物理新课标鲁科版必修一优秀教案:大合集第2节功和能从容说课本节讲述了机械功的原理以及功和能之间的关系两部分内容,属于过渡性一节.目的在于阐述任何机械都不能既省力又省位移,使学生明确使用任何机械都不能省功,从而为后面机械效率的学习奠定基础;功和能之间的关系是研究功、能知识的基本线索,使学生知道如何定量地研究机械能,并为下一章能的转化与守恒的研究作好知识准备.学生知道并理解做功与能量转化之间的这种关系是非常有必要的,下一章中的动能和势能的定量表达就是按照这个思路确定的.学生如果能够结合具体问题逐步理解并掌握这一思维路线,不但有助于这章基础知识的学习,而且有利于学生由运用牛顿力学知识解决问题的“惯性”思维,向运用能量观点认识自然,解决实际问题的思维方式的转变.从而为今后从能量的观点学习其他部分的知识打下坚实的基础.在本节的教学中,要结合初中学过的知识,通过实验探究的方式让学生明确任何机械都不能省功,进而得到功的原理.在做功和能的转化这一部分内容的教学中,一定要让学生通过大量的实例列举、分析,使学生理解做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化,功是能量转化的量度,知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题,但是对于功和能的关系的认识要有一个过程,要通过本节的学习以及今后的学习,使学生逐步加深体会,这一节只要求有个初步理解就可以了.教学重点 1.理解功的原理;2.理解功和能的关系;3.知道能量的转化用做功的多少来量度.教学难点在具体的问题中如何得到能量的具体转化情况,并用做功来定量地反映这种转化.教具准备演示实验器材:1.木板(上面有等距离直线)一块;2.木块一个;3.硬纸板(制杠杆模型);4.图钉一个.学生实验器材:1.轻质滑轮一个;2.米尺一把;3.弹簧秤一个;4.铁制滑轮2个;5.线绳其他器材:多媒体设备、CAI课件.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道功的原理,明确任何机械均不能省功;2.认识斜面是一种典型的简单机械,并能分析其在生活中的实例;3.知道能量的定义,知道对应于不同的运动形式具有不同的能量;4.知道物体能够对外做功是因为物体具有能量;5.理解功是能量转化的量度;6.理解不同能量之间的转化,知道转化中总能量守恒.二、过程与方法1.通过实验探究揭示物理事实,总结物理规律;2.能从能量转化的角度来分析物体的运动,解决有关能量问题;3.知道功和能之间的区别和联系.三、情感态度与价值观1.通过实验探究揭示物理事实这一过程体验,培养学生实事求是,尊重事实的良好品质;2.通过学习功和能之间的关系,使学生了解事物之间是相互联系的,并学会从功能角度去探索自然规律.教学过程导入新课教师提问:复习做功的两个必要因素是什么?学生回答:一、作用在物体上的力;二、物体在力的方向上发生的位移.教师接着问:人类很早就已经开始使用机械来做功了,那人们使用简单机械的作用是什么呢?学生思考并回答:使用简单机械可以省力,或者省距离,或改变力的方向.教师活动:使用简单机械可以省力,或者省距离,但是能省功吗?下面我们就来研究可不可以找到既可以省力又省位移的机械.推进新课一、功的原理(板书)教师提问:要把这个物体运到高处,有哪些方法?学生思考并回答:可以用手直接把物体提上去;可用杠杆把物体提上去;还可以用动滑轮或滑轮组把物体提升上去.教师活动:很好,用手把物体提上去,力对物体做功了吗?做了多少功?请观察实验.[演示1]在木板前将物体拉升h(高度)W=Gh[演示2]用杠杆来提升物体.用硬纸板制成杠杆,一端用图钉固定在木板上,动力臂为阻力臂的三倍.让物体底面和动力作用点分别对准一条直线,请大家观察.教师提问:这个杠杆是什么类型?F为多大?学生思考并回答:是省力杠杆,F=G/3.教师提问:当用力F匀速将物体提升h时,F对杠杆做功了吗?为什么?学生回答:做了,因杠杆沿力F的方向移动了距离.教师接着提问:那移动的距离又是多少?(动力作用点)学生回答:是物体升高距离的3倍,即3h .教师提问:在提升过程中杠杆对物体做功了吗?做的功是多少?学生回答:W =Gh .教师提问:哪个功相当于人直接用手做的功?动力对杠杆做功如何计算?学生回答:杠杆对物体做的功.人直接用手做的功W =Gh . 人利用杠杆做的功Gh h G Fs W ==='33. 即W = W ′(板书).[演示3]用刚才的杠杆,使动力臂为阻力的一半时,请观察(匀速提升物体). 这是什么类型的杠杆,F 为多大?费力杠杆,F =2G当物体升高距离为2h 时,动力作用点移动的是多少?动力作用点移动的距离为h ,人对杠杆做的功W =2Gh人不用杠杆做的功:同样 W =2Gh即W 用杠杆=W 不用杠杆(板书)教师提问:无论使用省力杠杆还是费力杠杆能够省功吗?使用省力杠杆和费力杠杆都不能省功.为什么?两次实验结论都是,人利用机械做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功.[学生实验]学生实验分成两个内容,两人一组,学生分成两部分,两个实验并进.[分组实验1](用轻质滑轮)实验装置如图,将重2 N 的物体匀速提升0.2 m. 注意强调用手匀速,竖直向上拉绳时,G F 21=. 并将实验数据填在表格里,(把表格投影出来)并计算出 W 用和W 不用.[分组实验2](用较重的铁制滑轮)用一动一定滑轮组成滑轮组,将重2 N 的物体匀速提升0.2 m ,实验装置如图,测量数据及注意事项与实验1相同.。
2017-2018学年高中物理鲁科版2教学案:第二章第1节动能的改变含解析
第1节动能的改变第1课时实验:探究恒力做功与动能改变的关系一、实验目的1.通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。
2.体会探究过程和所用的方法.二、实验原理1.在钩码的拉动下,小车的速度发生了变化,也就是小车的动能发生了变化.2.钩码对小车的拉力对小车做了功,只要能求出小车动能的变化量、小车运动的位移以及钩码对小车的拉力(近似等于钩码的重力),就可以研究W=Fs与ΔE k之间的关系。
三、实验器材长木板(一端附有滑轮)、打点计时器、钩码若干、小车、纸带、复写纸片、刻度尺、细线。
四、实验步骤1.按图2。
11所示安装实验器材,调整滑轮的高度,使细线与长木板平行。
图2112.将打点计时器固定在长木板上,把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器。
改变木板倾角,使小车重力沿斜木板方向的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力,使小车做匀速直线运动。
3.用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的钩码相连。
接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
4.更换纸带,重复实验.选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析.五、数据处理1.求动能变化量ΔE k:小车在细线的拉力作用下做匀加速直线运动,选取纸带上恰当的两点A、B为初状态和末状态,依据匀变速直线运动特点v=错误!计算出A、B两点的瞬时速度v A、v B,求出物体动能的改变量ΔE k=错误!mv B2-错误!mv A2。
2.求解合外力做的功:此过程细线的拉力对小车做功,由于钩码质量很小,可认为小车所受拉力F的大小等于钩码所受重力的大小(忽略钩码加速需要的合外力).用刻度尺量出A、B之间的距离s,由此可知拉力所做的功W=mgs。
3.交流论证:通过表格中的数据比较W=Fs与错误!mv B2-错误! mv A2的值,可发现结果在误差允许范围内二者相等,即W=错误!mv B2-错误!mv A2,说明外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。
高中物理必修二教案-2.1 动能的改变1-鲁科版
(四)教学
重难点
重点:⑴动能概念的理解;
⑵动能定理及其应用。
难点:对动能定理的理解。
(五)教学
方法
启发法、探究法、推理法、实验法
(六)教具
学具
PPT课件、牛顿摆球
教学过程
环节
教师活动
学生活动
设计意图
(一)
新课引入
让学生观看图一,思考为什么从火车上扔下来的馒头可以砸伤人?
学生思考,试着猜想。
大概可以得出质量和速度会影响物体的动能。
认识动能的定义。
开门见山,点出主题。
直接给出动能的定义,帮助学生可以更好的理解所给的两幅图的意思。
(二)做
实
验
拿出牛顿摆球,选用两个小球A、B、C,将球A从不同高出释放,去撞击球B。球A释放位置越高,撞击球B的速度就越大。球B被撞后摆的就越高;
②动能定理是标量式,反映做功过程中功与始末状态动能增量的关系。
③动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它处理问题有时很方便。
学会区别。不混乱。
当学生学的知识过多过杂乱时,很容易发生混乱的记忆。帮助他们区别对理解有好处。
小结
一、动能
1、定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能
2、表达式:
二、动能定理
(五)
动
能
定
理
的
推
导
Hale Waihona Puke 用一道例题,运用牛顿第二定律和匀变速运动的规律,可以推导出恒力对物体做功与物体动能改变的关系,得出动能定理的公式为
动能定理定义:合外力对物体所做的功等于物体动能的改变。
利用以前学习过得牛顿第二定律,位移公式和动能公式,得出动能定理的表达式。
高考物理最新教案-高中物理教师备课资料:动能的改变
【三维目标】1.(鲁科J)通过实验,复习动能大小与哪些因素有关,理解动能。
了解物理概念的形成源于生活。
2.(鲁科J)通过实验探究,理解恒力做功与动能变化之间的关系,培养设计实验、收集数据、分析论证和交流评估的能力。
3.(鲁科J)能从理论上推导动能定理,并应用动能定理解决实际问题。
【导语引入】(沪科K)现代都市,道路错综.行人穿梭,车水马龙,汽车在这样的环境中行驶,一会儿加速,—会儿减速,一会儿刹车,一会儿又要起动。
从牵引力或制动力对汽车做功的角度来看,这种运动有些什么规律呢?(沪科K)本章将以汽车的运动为背景,通过实验观察和分析推理,探究物体的动能变化跟做功的关系,从功和能的观点分析物体的运动,研究动能的变化与功的关系,进一步加深对功和能的认识。
(沪科J)前言明确了本章的问题背景,概括了全章要研究和学习的内容。
导入从水车到核电站(鲁科K)对于能源的开发与利用,人们一直在不断探索。
中国人早就知道利用水资源做功。
据《天工开物》记载,有的水车利用水的势能做功,有的水车则通过人力做功增加水的机械能,以灌溉农田。
19世纪,在许多领域,电能做功取代了蒸汽的内能做功。
人们利用火力、水力、风力、地热、潮汐等发电。
如今,人们已经掌握了把原子能转化为电能的技术。
在对各类能源的利用中,能量的转化是如何进行的?外力做功对能量的变化有什么影响?不同形式的能量如何转化?能源的开发给人类带来了什么正面与负面的影响?本章我们将学习这些内容。
本章要求通过实验,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。
理解重力势能。
知道重力势能的变化与重力做功的关系。
通过实验,验证机械能守恒定律。
理解机械能守恒定律。
用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。
了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。
高中物理必修动能的改变-名师
《动能的改变》教学设计一.教材分析鲁科版普通高中课程标准实验教科书(必修)物理2教材第1章,介绍了功概念及相关计算、功率和功率与力及速度的关系。
教材对本节的设计,先借助初中所学,通过“迷你实验室”得到动能的表达式,而后通过探究实验,得到恒力做功与动能改变的关系,借助牛顿第二定律和匀变速运动的规律,推导得出动能定理,并举例说明动能定理的运用。
教材对如何得到动能的表达式叙述简单,学生无法理解为何动能的表达式是212mv这一结论,除了动能及动能定理等知识点的教学外,在一堂课中要完成教材所设计的实验,时间不足。
二.学情分析本节课之前学生已有的知识结构:1.学生有生活中的体验,如运动的汽车发生碰撞会损坏,高速运动的子弹能击穿木块等……认识到运动的物体具有能量;2.学生在初中的物理学习中已经知道物体由于运动而具有的能量叫动能;物体的动能与物体的质量和速度有关。
质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大;物体做功的过程就是能的转化过程;3.经过第1章的学习,学生认识到能量及其转化的认识与功的概念紧密相连,会计算恒力做功,对“功是能量转化的量度”有了更深入的认识。
三.设计思想本节课教学设计通过“提出问题→理论探究→科学猜想→探索规律→实验验证”等环节,通过展示情境、设计问题,引导学生进行有效思考,充分挖掘学生已有的知识,寻找新的知识生长点,使学生在学习中体验科学探究过程,领会科学探究方法,在形成物理观念的过程中既培养了学生的科学思维,又达到认识科学本质、端正科学态度、增强社会责任感的教学目标。
本节课对动能表达式的得出,通过设计情境,充分利用“功是能量转化的量度”这一核心观点,帮助学生在理论探究中科学建立动能的表达式。
对动能定理的得出,除了经历理论探究,还设计了一个便于操作且效果较理想的重锤下落实验,让学生通过实验验证了动能定理。
使学生在科学思维和科学探究两方面的素养得到提高。
四.教学目标分析1.物理观念在引入情景环节中,学生能准确说出影响动能的相关因素;借助情境分析,能得出动能的表达式。
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第1节动能的改变
从容说课
在建立了“功是能量转化的量度”概念的基础上,教材提出“我们在初中学过,物体由于运动而具有的能量叫做动能.物体的动能跟物体的质量和速度都有关系.”接着引入了演示实验:物体动能与质量及速度的关系,定性研究物体动能与质量和速度的关系,此处的演示实验是为建立学生对动能的感性认识而设计的,体现了从感性到理性,从定性到定量的逐步深化的教学程序.然后提出“从上式我们看到,动能的大小和运动物体的质量、运动速度有关.物体的质量m 越大,运动速度v 越大,动能E k 就越大.在物理学中就用22
1mv 这个量表示物体的动能.”
接着设计实验,利用打点计时器研究小车在近似恒力作用下的动能变化情况,从而实现探究恒力做功与物体动能的变化是什么关系.
再利用恒力作用下物体做匀加速运动过程,从理论上推导出动能定理表达式:
21222
121mv mv Fs -= 最后指出动能定理的物理意义及其应用.
总之,本节教材在教学设计上遵循学生的认知规律,遵循辩证唯物主义的认识论,使学生对动能的建立和理解有一个从感性到理性,从定性到定量的过程,使学生对物理概念和规律的学习并不感到突然和困难.
通过本节的学习,应使学生理解动能定理的推导过程,清楚动能定理的适用条件,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题与牛顿运动定律及运动学公式解题的不同点: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,因此用它来处理问题有时比较方便.
教学重点1.动能的概念;
2.动能定理及其应用;
3.学习探究恒力做功与物体动能变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据.
教学难点 1.对动能定理的理解和应用;
2.实验数据的处理方法——图象法.
教具准备
投影片、CAI 课件、导轨、小车、砝码、纸带、细线、复写纸等.
课时安排1课时
三维目标
一、知识与技能
1.理解什么是动能;
2.知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算;
3.理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围;
4.巩固用打点计时器打下的纸带计算物体运动的即时速度;
5.学习利用物理图象探究功与物体动能变化的关系.
二、过程与方法
1.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法;
2.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式;
3.理论联系实际,培养学生分析问题的能力.
三、情感态度与价值观
1.通过实验探究,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观;
2.通过动能定理的演绎推导,培养学生对科学研究的兴趣.
教学过程
导入新课
教师提问:什么是物体的动能?物体的动能与什么因素有关?
学生回答:物体由于运动而具有的能叫动能;物体的动能跟物体的质量和速度有关系. 教师活动:物体的动能跟物体的质量、速度有什么关系呢?本节课我们就来研究这个问题.
板 书:动能的改变
推进新课
一、动能
(一)(演示)
1.多媒体展示实验装置:
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.实物演示并观察现象.
3.学生描述看到的现象:
a.让滑块A 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下滑,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多;
4.实物演示教材P 22“迷你实验室”.
5.学生描述看到的现象:
同上面实验有相似的结论,质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多,所具有的能量就大.
教师活动:从功能关系定性分析得到:
物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大. 在物理学中就用22
1mv 这个量来表示物体的动能. 板 书:a.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.
b.公式:22
1mv E k c.动能是标量
d.动能的单位:与功的单位相同,在国际制中都是焦(J )
(二)(投影下列思考题)
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,分析:
1.飞机的动能如何变化?
2.飞机的动能变化的原因是什么?
学生活动:分析并讨论上述问题:
1.因为飞机的速度越来越大,所以飞机的动能在不断增大.
2.由于牵引力对飞机做功,导致飞机的动能不断增大.
教师活动:
由于牵引力做功导致飞机动能增大,我们知道物体的动能和速度有关,我们还不能马上得出力对物体做的功和动能的关系,我们先来研究恒力对物体做的功和速度变化的关系.
【方法引导】
由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系,我们可以根据恒力做功的多少,来定量地确定动能和恒力做功多少之间的关系.
二、恒力做功与动能改变之间的关系
【合作探究】
教师活动:
指导学生阅读教材P23“实验与探究”部分,投影问题:
(1)探究过程中,我们是否需要测出砝码的具体重力数值?是否需要测出各次小车速度的具体数值?可以怎么做?
(2)每次实验中砝码的放置有什么要求?为什么?
(3)小车获得的速度怎样计算?
(4)实验完毕后,我们用什么方法分析砝码的重力对小车做的功和小车动能的关系?
学生活动:认真阅读教材,思考问题并回答.
教师活动:倾听学生回答,帮助学生解决疑难,回答学生可能提出的问题.
点评:培养学生在实验探究前要养成思考的习惯.有了正确的探究思路,才会避免探究的盲目性.
教师活动:指导学生分组实验,并引导学生思考下面的问题:
(1)小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?
(2)纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用哪些点距来计算小车的速度?为什么?
学生活动:分组实验(根据条件状况,可两人一组,可四人一组).
点评:通过学生分组实验,培养团结协作的团队精神,提高学生动手能力.
教师活动:巡视、指导,解答学生提出的问题,处理即发事件.重点指导一两个组顺利完成实验,以便后面实验数据的处理.
……
教师活动:学生实验完毕后,指导学生进行数据处理.
问题:根据测出的数据,怎样预测恒力的功与动能的关系?用图象法研究功与动能的关系时怎样使研究过程简便直观?
学生活动:思考老师提出的问题,并在坐标纸上建立坐标系,作出W-v2曲线,寻找功与动能的关系.
点评:教师要放开,让学生大胆猜想,独立完成探究过程.有的学生可能会走弯路,甚至失败,探究结果并不重要,重要的是让学生亲历探究的过程.
【知识拓展】
体会图象法在物理解题中的应用
有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1,试求:
(1)老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2为多大?
(2)从甲处到乙处要用去多少时间?
解析:(1)由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比,得v2d2= v1d1,
所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2= d1v1/d2.。