--《動能動能定理》教學設計課題名稱動能動能定理授課時長45分鐘教學內(nèi)容分析課程標準要求“通過實驗，探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系。理解動能和動能定理。用動能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象”，確定的本節(jié)課的教學目標。教材分析課題的地位和作用：《動能和動能定理》是人教版普通高中教科書物理必修2第八章《機械能守恒定律》第三節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)教材是通過與前面學過的重力勢能和彈性勢能的類比，進一步推理分析后定義物體的動能,并得到動能定理的表達式的。這種呈現(xiàn)形式旨在讓學生有根據(jù)、合乎邏輯地進行學習，了解知識獲得的過程，充分體現(xiàn)了新教材重視過程與方法，重視探究式學習的特點。通過本節(jié)的學習深化學生對功的概念和“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的理解，拓展功的計算方法，為功能關(guān)系處理問題打開了思維通道，從而為機械能守恒定律的學習打下了基礎。因此，本節(jié)內(nèi)容具有承前啟后的重要作用。學情分析學生在初中的基礎上進一步明確了：物體的速度、質(zhì)量越大，物體由于運動而具有的動能就越大。并認識到功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某個力對物體做功就一定對應著某種能量的變化,那么已有的認知經(jīng)驗就會激發(fā)學生進一步思索物體動能的表達式和引起物體動能變化的原因，從而為我們接下來的探究教學提供有效條件。--PAGE14教學目標物理觀念知道動能的定義式和單位，會根據(jù)動能的表達式計算運動物體的動能；理解動能定理的物理意義，會用動能定理處理單個物體的相關(guān)問題?？茖W思維1.通過理論推導得到動能和動能定理的表達式；2.在理解領(lǐng)悟動能定理的過程中體會類比法、微元法的應用?？茖W探究1.依據(jù)從生活走向物理的理念，從生活中發(fā)現(xiàn)問題，形成動能與質(zhì)量以及速度有關(guān)的猜想，進一步從“功”與“能”單位相同。2.“探究功與速度的關(guān)系”中，得出動能與速度平方有關(guān)的定性結(jié)論；3.在動能定理建立過程中，從簡單的恒力作用下的直線運動出發(fā)，利用已有的知識經(jīng)過理論推導得出新的初步結(jié)論，由此再引導學生過渡到對一般意義的變力作用下的曲線運動進行理論推導，并對其進行實驗檢驗。培養(yǎng)學生從特殊到一般、從低級到高級的探究思路，進一步固化實驗是檢驗理論正確性的科學思想，并在過程中體會實驗驗證方法?？茖W態(tài)度與責任1.通過自主學習和探究感受成功的喜悅,激發(fā)學生對科學研究的興趣和求知欲；2.通過同伴合作交流學會正確評價他人和自己，增強人際交往的能力。教學重點 理論探究動能和動能定理的表達式教學難點會用動能定理解決生產(chǎn)和生活中的實際問題教學設計思路本節(jié)課設計的主要目的是力求體現(xiàn)新課程理念:“注重科學探究,提倡教學方式多樣化”，體現(xiàn)“教學活動的本質(zhì)是學生特殊學習活動”的教學指導思想。通過推導外力對物體做功的表達式，從而得出動能，通過傳感器實驗得出合外力做功和物體動能定理變化的表達式。最后例題的選擇從單過程到多過程,從直線到曲線、從恒力到變力，目的是讓學生感悟運用動能定理解題的特點以及解題的優(yōu)越性和適用的廣泛性。教學過程教學環(huán)節(jié)和內(nèi)容教師活動學生活動基于新課標的設計意圖一、引入（一）從生活走向物理、從物理走向社會?！獜摹八撇豢赡堋敝兄圃臁翱赡堋?。引發(fā)學生的興趣和思考，引出“物體動能與物體速度有關(guān)”。用撲克牌切黃瓜。教師：同學們，刀切黃瓜人人都會，有誰能用撲克牌切黃瓜呢？誰來試試？教師自己動手，左手持黃瓜，右手迅速揮牌斷瓜。教師：經(jīng)過前面的觀察，思考切瓜成功與失敗的原因。同時推薦一位女生和一位男生用撲克牌切瓜（失敗）。嚓、嚓、嚓……學生吃驚地看見教師牌到瓜斷的現(xiàn)象。結(jié)論：牌速度的大小是關(guān)鍵。用撲克牌切斷黃瓜的實際操作打破學生原認知的“不可能”。激發(fā)學生的興趣，引起學生思考。思維培養(yǎng)：現(xiàn)象：牌慢瓜好，牌快瓜斷。視頻——學生觀看：1.網(wǎng)絡視頻少林弟子與外國研究者共同做的飛針穿玻璃實驗（圖1）。猜想：速度大能量大。驗證：常人飛針速度小對玻璃無穿透效果，經(jīng)訓練后少林弟子飛針能穿透玻璃。普通水流對噴射的鋼板無作用，提高水壓增大水速能洗去鋼板表面的污漬，再增加水壓繼續(xù)增大水速可割穿鋼板。圖1飛針穿玻璃視頻截圖2.高壓水流切割厚鋼板視頻（圖2）。3.設計中體現(xiàn)從物理走向社會的課程理念，培養(yǎng)學生從猜想到實證的科學態(tài)度與責任，同時培養(yǎng)學生依據(jù)科學邏輯步步深入進行實證的科學思維和探圖2高壓水流切鋼板視頻截圖究的方法。結(jié)論：物體速度越大，其能量越大。（二）從生活走向物理?！柟獭拔飭栴}：體育課上，從同樣高度落至泥地的籃球、實心沙球和鉛現(xiàn)象：籃球形成一點痕跡；實心沙球砸下淺坑；1.培養(yǎng)學生善于觀察常被忽略的現(xiàn)象并思考，形成從簡單現(xiàn)象出發(fā)進行深入研究的習慣。體質(zhì)量越大，能量也越大”觀點，引出“物體動能與物體質(zhì)量有關(guān)”。球?qū)Φ孛嬖斐傻慕Y(jié)果有何不同？鉛球砸下深坑。結(jié)論：物體能量的大小還與物體質(zhì)量有關(guān)，物體質(zhì)量越大，能量也越大。2.培養(yǎng)學生思考問題的邏輯性、縝密性。二、科學探由已知進行邏輯推演：功和能有相同的單位，從功的單位構(gòu)成推測與動能有關(guān)的物理量。由功的計算公式：W=F合l=mal得功的單位：kg·（m/s）2“探究功與速度的關(guān)系”中發(fā)現(xiàn)的“力對初速度為0的物體做的功與速度平方成正比”。猜想結(jié)論：物體動能的大小可能與物體質(zhì)量成正比，與物體速度的平方成正比。推證：設某物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒定合力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖3所示。 圖3推證示意圖合力F所做的功為：W=Fl （1）根據(jù)牛頓第二定律：F=ma （2）而 （3）聯(lián)立解得：W=- 經(jīng)過推導與mgh這個量相似，“1mv2”應該是我們尋找2的動能表達式。這也契合了前面“探究功與速度的關(guān)系”的實驗結(jié)果，論證了猜想。究——物體動能與物體質(zhì)量、速度究竟有怎樣的定量關(guān)系。相關(guān)知識回顧：1.培養(yǎng)學生溫故知新的思（一）從“功”與1.功與能有相同的單位。維能力和品質(zhì)；培養(yǎng)學生從不“能”有相同單位出2.前面“探究功與速度的關(guān)同角度發(fā)現(xiàn)新問題的能力。發(fā)，對物體動能與質(zhì)系”發(fā)現(xiàn)，力對初速度為0的物2.讓學生體會對問題的研量和速度的關(guān)系進體做的功與速度平方成正比。究可以從不同維度進行。行定性思考和初步3.引導學生從力做功的公判斷。式出發(fā)尋找功的單位中體現(xiàn)的與質(zhì)量和速度的關(guān)系。4.引導學生尋找合力功與物體質(zhì)量和速度的關(guān)系。（二）計算合力功，推演合力功與物體質(zhì)量和速度的關(guān)系。3.從定性到定量，由低到高、由淺入深進行理論推演，培養(yǎng)學生理論探究的科學思維品質(zhì)。三、動能概念動能的定義及動能定理的結(jié)論：1.是動能的定量表達式。是物體末狀態(tài)的動能，是物體初狀態(tài)的動能。合力對物體做的功等于物體的動能變化量——這就是動能定理。由v1、v2的瞬時性和W的過程性知道，動能是狀態(tài)量，動能變化是過程量，動能變化可以用合力做功來計算。動能和功都是標量，主單位是“J”。自主學習教材上的例1、例2，體會解決相同問題所用方法較之以前的異同。的形成及動能定理內(nèi)容。的建立。1.培養(yǎng)學生知道科學理論必須經(jīng)過實驗驗證的科學研究理解動能、動能定理。方法和態(tài)度。引導學生從狀態(tài)、過程、狀2.培養(yǎng)學生用物理觀念解態(tài)量、過程量以及功和能的矢決物理問題的意識和能力。標性等方面理解動能和動能定3.學習研究和處理問題的理；理解動能定理應用過程的方法，在自主比對和發(fā)現(xiàn)中體相關(guān)問題。會隨著研究的深入，處理問題的方法和手段越來越巧妙和簡補充例題：質(zhì)量為0.2kg單，從而激發(fā)學生不斷學習、繼四、動能及動的石塊做自由落體運動。續(xù)學習的興趣。能定理的應用和實（1）通過測量并計算，求出4.培養(yǎng)學生分析和處理誤驗檢驗。石塊下落過程中0.2s時刻和差的實事求是的科學態(tài)度及團0.3s時刻的動能。隊合作的精神。（2）測量并計算該過程合力做功，比較動能變化與合力做功大小。（一）邁向思維引導思考：5.培養(yǎng)學生的思維探究由更高的理論探究。1.將A到B過程細分為無易到難、由低級向高級邁進。通限多微小過程，而每一個微小過數(shù)理結(jié)合處理問題，讓學生過程能否看成恒定合力作用下體會學科間知識和方法融合的的直線運動呢？重要性。2.這些無限多微小過程合力功的代數(shù)和與A到B過程的動能變化的關(guān)系？（二）對理論結(jié)果的實驗檢驗（圖5）。用光電計時器測單擺自由下擺一定高度h獲得的速度v。比較mgh與在誤差范圍內(nèi)是否相等。誤差分析。圖5斜面運動中動能定理驗證實驗讓學生體會理論的正確性依賴實驗檢驗的觀念，強化科學理論必須經(jīng)過實驗驗證的科學研究方法和態(tài)度。六、課堂小結(jié)、作業(yè)布置。引導學生進行課堂總結(jié)。作業(yè)：教材課后練習題。教材發(fā)展空間學生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容。提煉重難點和關(guān)鍵點，加深理解，應用鞏固。七、板書設計 4.4動能動能定理導學案【學習目標】1.理解動能的概念及動能定理。[物理觀念]2.經(jīng)歷動能概念的建立過程，提高演繹推理能力，[科學探究]3.會用動能定理解決力學中的實際問題。[科學思維]4.感知生活中動能定理的應用，提高理論與實踐相結(jié)合的能力。[科學態(tài)度與責任]一、動能：（實例展示，初步感知）概念：物體由于而具有的能量二、探究動能的表達式【問題1】光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2。試求這個過程中合外力做的功。如何用m、v1、v2表示力F做功呢？【1、結(jié)論】【2、小組討論】深入理解：動能表達式（對的打勾，錯的打叉）【3、動能的特點】1、2、3、動能定理【理論探究】理論探究結(jié)論：合外力做的功【實驗驗證：合外力做功與動能變化的關(guān)系】光電門光電門刻度尺【實驗探究結(jié)論】動能定理內(nèi)容：等于表達式：=