人教版高一物理必修2动能和动能定理教学设计.docx
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人教版高一物理必修2动能和动能定理教学设计
《动能和动能定理》教学设计
江西省赣州市兴国一中许平香
课题
动能 动能定理
教材内容的地位
动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。
在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。
也是每年高考必考内容。
因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。
教学设计思路
导入新课──探究动能的相关因素(定性)──探究功与动能的关系(推理、演绎)──验证功和能的关系──巩固动能定理
教学目标
知识与技能
1.理解动能的确切含义和表达式、并且会用该公式计算运动物体的动能
2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用
3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力
过程与方法
1.设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法
2.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
3.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。
情感态度与价值观
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.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识
3.用简单仪器验证复杂的物理规律,培养学生不畏艰辛敢于进取的精神
4.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
教学重点
1.动能的概念,动能定理及其应用
2.演示实验的分析
教学难点
动能定理的理解和应用
教学资源
学情分析
1、学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析
2、 高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量
前期教学状况、问题与对策
通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算,初步了解了重力做功与重力势能变化间的关系,弹力做功与弹性势能变化间的关系。
外力对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。
教学方式
启发式、探究式、习题教学法、类比法
教学手段
多媒体课件辅助教学
教学仪器
斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带
动能与质量和速度有关
验证动能定理
教学设计
环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
提问:
能的概念
功和能的关系
引导学生回顾初中学习的动能的概念
动能和什么因素有关,动能和做功的关系。
(猜想)
一个物体能够对外做功,它就具有能量。
功是能量转化的量度。
做了多少功就有多少能量发生转化。
由于物体运动而具有的能。
根据动能的概念猜想动能与物体的质量和速度有关。
根据做功与能量变化相关联的思想,猜想力对物体做功会引起物体动能的变化。
巩固上节内容
培养学生的想象力,设问启发思考
探究动能和什么因素有关
多媒体演示:
滑块A从斜面滑下与物块B碰撞。
实物演示:
结论:
从功能关系定性分析得到:
物体质量越大,速度越大则动能越大。
探究动能与质量、速度的定量的关系。
学生描述看到的现象:
让滑块A从不同的高度滑下,可以看到:
高度大时把物块推得远,对物块做功多。
让质量不同的滑块从同一高度滑下,可以看到:
质量大时把物块推得远,对物块做功多。
学生总结动能的相关因素:
物体的质量和速度。
另一方面,通过上节实验,我们已经了解到橡皮筋对小车做功与小车速度变化的关系,即W∝V2,根据做功与能量变化相关联的思想,猜想物体的动能与V2和m有关。
应用牛顿第二定律和运动学公式推导出力做的功W=1/2mV22-1/2mV12,发现1/2mV2这个量在过程终了与过程开始时的差正好等于力对物体所做的功,所以1/2mV2应该就是动能表达式。
这与上节实验结果也吻合。
故动能Ek=1/2mV2
定性分析
培养学生分析试验现象的能力
探究做功与动能的关系
在得到动能的表达式后,力做的功W=1/2mV22-1/2mV12可以写为W=△Ek,即力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中动能的变化,这就是动能定理
板书:
动能、动能定理
一、动能
1、定义:
物体由于运动而具有的能量叫动能。
2、大小:
Ek=1/2mV2
3、单位:
焦耳(J)
4、动能为标量,且恒为正
5、动能为状态量,速度是瞬时速度且一般为对地速度
二、动能定理
1、内容:
力在一个过程中对物体做的功等于物体在该过程中动能的变化,这个结论叫做动能定理
2、公式:
W=△Ek=1/2mV22-1/2mV12
3、适用范围:
恒力做功、变力做功和曲线运动情况。
通过推理、演绎培养探究兴趣
培养用数学的方法解决物理问题的能力 定量探讨
验证动能定理
引导学生验证动能定理:
利
用打点计时器打的纸带。
(自由落体)
学生提出设计方案(分组讨论),动手操作。
数据处理:
下落高度(h)
末速度(v)
重力的功(mgh)
动能变化(
)
mgh与
结论:
在误差允许的范围内,重力做的功与动能变化相等。
让学生了解“探究”的重要环节
培养合作精神
用简单仪器验证复杂规律
课堂巩固
投影例题:
物体从高出地面H处自由落下,落至地面陷入沙坑h后停止,求物体在沙坑中受到的阻力(假定阻力恒定)是重力的多少倍?
投影三种解法,并总结。
1.动能定理与牛顿运动定律解题比较
2.动能定理解题方法步骤(三步走)
学生思考:
提供多种解法
1.牛顿运动定理和运动学公式
2.分过程用动能定理
3.全过程用动能定理
巩固基本知识、对比两种动力学方法优缺点、学会动能定理应用
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