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文檔簡介
1、課題】 動能和動能定理( 1 課時)教學容分析】1. 課程標準對本節的要求: 理解動能的定義和應用動能定理解決問題。2. 教材的地位和作用: 本節容是在上一節探究功與速度變化的關系實驗的基礎上進一步 學習功與能量轉化的定量關系。本節課是普通高中課程標準試驗教科書物理必 2(人民教育出版)第 7 章第 7 節 本節教材目的在于理解動能定理的精髓,是進一步理解功能關系的重要支撐。3教材的編寫思路:在上節實驗的基礎上,再以一個實例引入主題,進而推導動能的表達式與動能定理,然 后通過實例進一步加深對動能定理的理解和應用。4. 教材的特點:第一,要求學生熟悉對動能表達式的推導;第二,注重對動能定理的理解
2、;第三,要求學生對研究對象與過程的選取,分析能力;第四,注重運動學知識應用和動能定理應用的區別。5教材處理: 動能定理是高中物理考綱要求的主干知識,對后面機械能守恒定律和能量 守恒定律有重要的啟示和鋪墊作用,在上節實驗的基礎上,得出決定動能的相關因素,質量 與速度。再用熟悉的物理情景進行演示實驗(測量重力加速度時做過的實驗)探究功與動能 的定量關系(推理、演繹歸納),最后鞏固動能定理?!窘虒W對象分析】1. 學生的興趣: 高一學生經過必修 1 的物理學習,特別是對牛頓三大定律和萬有引力定 律的學習,對物理規律解釋自然現象表示了深深地嘆服,有較強的求知欲和探索精神2. 學生的知識基礎: 上節課通過
3、實驗明確了做功與速度變化的關系;對功與能的關系有 初步的理解,如重力做功會改變物體的重力勢能,彈力做功會改變物體的彈性勢能等。3. 學生的認識特點: 高中生的認識規律是從感性認識到理性認識,從定性到定量。學生 自己推理、歸納教學容,進行情景分析、創新能力有待訓練加強?!窘虒W目標】1.知識與技能(1)理解動能的概念;(2)知道動能定理物理意義,知道動能定理的適用圍;(3)理解動能定理及其推導過程,會用動能定理進行計算,解決問題。2.過程與方法(1)通過參與整個探究過程,體驗科學研究的方法和艱辛歷程。(2)探究和驗證過程中掌握觀察、總結、熟練使用數學知識處理物理問題(3)熟悉推理、總結歸納的方法3
4、. 情感態度與價值觀滲透研究自然規律的科學方法, 培養學生對待科學實驗嚴謹認真的態度, 通過動能表達 式和動能定理的推導演繹、理解應用,培養學生的科學探究的興趣、好奇心與求知欲,以及 敢于進取的精神。【教學重點】1.動能的概念 .2.動能定理及其應用 .教學難點】對動能定理的理解和應用?!窘虒W策略設計】本節課在教學的指導思想上,以學生為主體,強調互動的師生關系,課程進行中滲透科 學探究的思想,貼近生活實際,使學生探究自然規律的同時獲得學習物理的樂趣,激發學生 探究科學的熱情。在教學方法和手段上,綜合應用實驗演示、講授、討論演繹推導等多種方法,注重教學 過程的科學探究的質量,重在理解,使學生在課
5、程的學習中提高科學探究的能力。同時輔以 多媒體課件演示,使一些無法觀察,表現的物理情景得以直觀呈現,加深感性認識和理性理 解。在學法指導上,讓學生多進行觀察思考、利用數學知識演繹推導,分析概括,從而得出 結論;使學生在獲取知識過程中,領會物理學的研究方法,培養嚴謹的科學研究的態度。 【教學用具】多媒體課件、鐵架臺、打點計時器、墨粉片、紙帶、重物 ,毫米刻度尺。教學流程圖】學生小結 /結束【教學過程設計】教學教學環節活動時間教學活動設計意圖容教師學生播放視頻導入新 課0(播放視頻)提問:結合所學的物理知 識,你能得出哪些物理觀 點?觀察思考并回答: 做功可以改變物 體的速度,也就是 改變物體的動
6、能。激發認知需 要激發學習 興趣新課 教學03我們今天先推導動能的表 達式,再來探究做功和動能 變化的定量關系引入課題003提問:上節實驗課我們推 出:做功和物體速度變化的2關系:W V ,則動能很 可能包含V2這個因子??梢?設計一個實驗來推導嗎?思考并回答:通過 實驗測量功的數 值,再進行數據處 理來尋找兩者之 間的關系。提出疑問激發學習興趣05提問:你們有哪些具體的實 驗方案嗎?請大豕分組討 論小組討論,畫出實 驗草圖引導提出實驗方案06(請冋學甲上講臺來展示 小組的設計方案,并解釋設 計原理)同學甲通過實物 投影展示草圖并 講解:利用重物做 自由落體運動,通 過打點計時器測 量重物下落
7、的咼 度計算重力做的 功。其余同學參與 討論。讓學生參與 課堂教學,培 養學生的邏 輯思維能力 和口頭表達 能力08提冋:此方案可仃嗎?思考并回答:這個 方案我們用來進 行過測量重力加 速度,在這里也可 以用來測量重力 的功。采用熟悉的 物理情景,進 行再挖掘,有 利于理解后 面的推導進行實驗09進行演示實驗,并投影所打 出的紙帶,測量,標記觀察思考計算12回答:重力做功與重物動能的增量 基本相等。動能表達式IZI2EK _mv2推導13講解:很好。在誤差允許的 圍里,它們相等。計算證明:WG mgl,2v2 v2 2gl I v2 V閱讀課本,筆記: 動能表達式:匚12EK mv 22鍛煉學
8、生的 邏輯思維、數 學推導能力, 加深對功能 關系的理解V 2 V1 厶 m II2g2 2淚mg(v2 v1 )得WG2gHn1212即 WG mv2- mv12 21 2所以一mv就是我們尋找2的動能表達式,請大家閱讀課本(講解)例題115(投影)例題1:雙人花樣 溜冰時,男選手質量 60Kg, 速度是5ms,女選手質量是 40kg,速度是 8ms.問:誰 具有的動能大?回答1:當然是男 選手動能大,因為 他質量大很多。回答 2 :由1 2EK - mv 計通過對比,找 出平時學生 做題易犯犯 的錯誤,加深 認識,從而使 物理規律更 深入人心Jf2算得,男選手動能 為750J ,女選手動能
9、為1280J ,女選手的動能大于男選手的動能18點評:我們做題時一疋不能 想當然,這樣很容易出錯, 一定要按我們的物理規律、 公式為根據,分析問題要做 到全面考慮。思考引起注意 加深理解動能定理19在得到動能的表達式后,1 2 1 2WG mv2 mv1 可以2 2寫成 W Ek2 EKI 或XAZ1212rMW mv2 mw 可以2 2看出:力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這做筆記個過程中動能的變化,這就 是動能定理。20:提問:如果物體受到幾個力思考回答:W是指的作用,動能定理中的W表 示什么意義合外力所做的功動能定理的適用21提問:動能定理是物體受恒思考并解答:動能提出疑問圍力且
10、做直線運動的情況下定理同樣適用。動激發學習興推出的。動能定理是否可以能疋理表達式中趣應用于變力做功或曲線運的W只有初動能動的情況?該怎樣理解?和末動能有關,與 中間的運動過程 無關。例題223(投影)例題2:質里為m思考計算選題為了加的小球從離沙池高H處由靜同學乙解答(黑板深對動能定止落下,不計空氣阻力,落書寫)理各量的理在沙池上又深入沙池后停解:小球下落全過解,特別是對止,如圖所示,求小球在程,由動能定理運動過程的沙池中運動時所受平均阻WEK2EKI選取與初末力多大?狀態的認識請同學乙上黑板解答有:Mg(H+h)-fh=O 解得在沙池中所 受平均阻力大小上HhTmgh動能定理的特點28點評:
11、動能定理不涉及運動 過程中的加速度和時間, 用 它來處理問題要比牛頓定 律方便。用動能定理解題, 必須明確初、末動能,要分 析受力及外力做的總功。做筆記例題3鞏固練30(投影)例題3:如圖一個分析討論,思考并鞏固知識習質里為M的小球,用長為 L 的輕繩懸于 O點,小球在水 平拉力F作用下,從平衡位 置P點很緩慢地移動到Q解題,冋時抽查學 生的討論結果。校對答案:WF mgL(1 co:S )0點,此時懸線與豎直方向夾 角為,則拉力F所做的功 是多少?WF mgL(1 Com )【總結規律】35點評:根據運動狀態作受力 分析,判定各力做功情況(特別是便利還是恒力做 功)及初、末速度是解答這 類題
12、型的關鍵。請嚴格遵從 動能定理的運用步驟(投 影):確定研究對象及所 研究的物理過程 分析物體的受力情況,明 確各個力是否做功,做正功 還是負功,進而明確合外力 的功 確定始、末狀態的動能(未知里用付號表示) 根據動能定理列方程解 題、分析結果聽講、思考、記憶從直線過渡 到曲線,從恒 力過渡到變 力,通過解 題,體會動能 定理的適用 圍,解題步 驟。動能和動能定理 物理意義,特點, 解題步驟、適用 圍小結38小結:(投影講解)1. 探究推導動能的表達式匚12式:EK - mv22. 動能定理1 2 1 2W 一 mv2- mv1 物理2 2意義和應用動能定理解題 的步驟。3. 動能定理的適用圍
13、: 即適 用于恒力做功,也適用于變 力做功,既適用于直線運動,也適用于曲線做功。4. 動能定理的特點是不必 追究全過程的運動性質和 狀態變化的細節,對于求解 變力做功,曲線運動中的 功,以及復雜過程中的功能 轉化,動能定理都提供了方 便。回顧相關容總結回顧知 識,加深理解布置作業40布置作業【板書設計】動能和動龍J I.動能是標屋、挨態雖r .: 由于運動而員育的4.f5 : ft ( T)2公式f 1 力蒞一F過程中剤物體所做的功等于厠諱戰能的變化動能定理 確定研究肘象最斷硏究的理過程 分析力情況蹦確各金力是答做功,:古搟題步驟J做止功述是負功進而呦確合卄力的媯 確定如、末狀態的甜能理廬I
14、J程解題、令析牯【學案設計】物體而具有的能叫動能,物體的動能跟物體的 和有關系。一、動能1、 定義式:,文字表達:動能等于物體 與物體的二次方的乘積的 。2、 單位:;3、 說明:動能是狀態量,與物體的運動狀態有關,在動能的表達式中,V應為對應時刻的瞬時速度;動能是標量,動能與功一樣,只有大小,沒有方向,是標量。而且動能的數值始終大于零,不可能取 負值;二、動能定理1、容:2、表達式:公式中W表示的功,如果物體受到幾個力的共同作用,W表示各個力做功的 ; EK2表示物體的動能;EK1表示物體的動能。3、說明:動能定理揭示了物體的動能變化與外力功的關系,當合力對物體做正功時,末動能大于初動能,動
15、能增加;當合力對物體做負功時,末動能小于初動能,動能減少;當合外力的功等于零時,初、 末狀態的動能相等。 動能定理中的功應包括一切外力的功,而且在某一過程中,各力的功可以是同時的,也可以是不 同階段的。 動能定理既適合于恒力做功,也適合于變力做功,既適用于直線運動,也適用于曲線運動。 在中學階段,動能定理的研究對象是單個質點,它反映功這個過程量和動能這個狀態量之間的關系,動能定理表示了過程量等于狀態量的改變量的關系。給出了力對空間累積的結果。 動能定理是標量式,式中的功和動能必須是相對于同一慣性參考系的。鞏固練習1 如圖1所示,一木塊放在光滑水平面上,一子彈水平射入木塊中,射入深度為d平均阻力
16、為f 設木塊離原點S遠時開始勻速前進,下列判斷正確的是A功fs量度子彈損失的動能B. f (S + d)量度子彈損失的動能C. fd量度子彈損失的動能D fd量度子彈、木塊系統總機械能的損失2 一質量為2千克的滑塊,以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。從某一時刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經過一段時間,滑塊的速度變為,方向水平向右。在這段時間里水平力做的功為:A. 0B.C.D.3.用IOON的力將0.5千克靜止的足球以8ms的初速度沿水平方向踢出20米,則人對球做功為( )A. 200JB. 16JC. 2000JD.無法確定4. 靜止在光滑水平面上的物體,在水平力F的作用下產生位移
17、S而獲得速度V ,若水平面不光滑,物體運動時受到摩擦力為F (n是大于1的常數),仍要使物體由靜止出發通過位移S而獲得速度V,則n水平力為A.B .C . nF D . (n 1)Fnn5.質量為O. 5kg的物體,自由下落 2s,重力做功為, 2 S末物體的動能為(g取1Oms2)6一顆子彈速度為 V時,剛好打穿一塊鋼板,那么速度為2v時,可打穿 塊同樣的鋼板,要打穿 n塊同樣的鋼板,子彈速度應為 。7、如圖所示,物體沿一曲面從A點無初速度滑下,滑至曲面最低點B時,下滑的高度為5m.若物體的質量為1 kg ,到B點的速度為6ms,則在下滑過程中客服阻力所做的功是多少?【教學反思】通過上節實驗課的學習,學生們會得出以下共識:通過實驗得出做功與物體速度的關系W V2,從而初步理解了做功可以改變物理的動能,高中生的認識規律是從感性認識到理性認識,從定性到定量。所 以本節課設計了利用重物做自由落體運動的實驗來讓學生自己推理、歸納動能和動能定理的容,培養學 生進行情景分
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