《動能》教學設計
《動能》教學設計1
一、教學目標
1.知識與技能:
(1)瞭解能量的初步概念及單位;
(2)知道什麼是動能及影響動能大小的因素;
(3)能舉例說明物體的動能;
(4)能用動能大小的因素解釋簡單的現象。
2.過程與方法
透過生活事例使學生理解能量及動能概念。透過學生分組實驗使學生認識影響動能大小的因素,並能用所學解釋生活常見現象。
3.情感態度與價值觀
能用動能的相關知識解釋一些簡單現象。透過實驗培養學生的抽象思維能力和實踐操作能力及分析解決問題能力。
二、教學重點
動能概念的建立
三、教學難點
動能的大小與哪些因素有關
四、學習過程
(一)引入新課
師:現代生活離不開汽車,汽車在公路上行駛靠什麼提供牽引力?(生:發動機)。
師:發動機工作時涉及機械能和內能,這就是我們第十二章要學習的內容。(板書:第十二章機械能和內能)
師:大家在電視劇中看過這樣的場景:古代士兵攻城時用粗大的木頭快速撞擊城門。他們為什麼要這樣做?帶著這個問題,我們一起學習第十二章第一節動能 勢能 機械能(板書)
(二)課堂新授
能量
1、老師示範:用力推黑板、黑板移動一段距離,說明我對黑板做了功,這時就可以說我具有能量。
2、演示:從斜坡滑下的小車推動水平面上的木塊,小車碰在木塊上對木塊產生推力,木塊兒被推著前進一段距離。小車對木塊兒做了功,我們就可以說小車具有能量。
3、總結:在物理學中,我們說:一個物體如果能夠對另一個物體做功這個物體就具有能量。能量簡稱為“能”,單位“焦耳”(J)(板書能量概念)
4、思考:在定義中把“能夠”換成“正在”意思是否一樣?
生:不一樣,能夠表示物體可以做功具有做功的本領,但不一定正在做功。
5、物體做功的本領越大,它具有的能量就越大。
6、課堂練習ppt
動能
1、欣賞影片:流動的水推動竹筏流動的空氣吹動風車轉運動的子彈擊穿木板
2、老師引導分析:從影片中我們看到流動的水推動竹排,水對竹排做功;流動的空氣吹動風車,空氣對風車做了功;運動的子彈擊穿木板,子彈對木板做了功。流動的水、流動的空氣、運動的子彈這三者有什麼共同點?
生:都在運動。而且它們都對其他物體做了功都具有能量。
3、總結:我們把運動的物體具有的能量叫動能。一切運動的物體都具有動能。
探究動能大小與哪些因素有關
1、師:運動的汽車也有動能,如果汽車的動能越大,汽車與其他物體相碰產生的後果會越嚴重,那麼動能的大小與什麼因素有關呢?該如何防止汽車動能過大呢?我們一起探究動能大小與哪些因素有關。
2、大家看課本p32圖12-1高速公路的限速牌。從小汽車和大貨車的不同以及他們限制的速度不同,你們猜猜物體動能大小可能與哪些因素有關?
生:可能與物體質量和物體速度有關。
3、我們一起設計實驗探究。
師:這裡有兩種可能的影響因素,我們應該用什麼實驗方法?
生:控制變數法
師:我為大家選取小車作為研究物件,那該如何使小車運動起來具有動能?生:讓小車從斜坡滑下,當它到達水平面時就具有了動能。
師:如何比較小車動能大小?
生:讓運動小車對木塊做功,比較木塊被推動的遠近。
師:在實驗中要怎樣控制不同質量的小車速度相等,又要怎樣使同一小車的速度不同?
師生共同閱讀p33“資訊快遞”
4、學生六人一小組討論設計自己小組的實驗方案,彙報方案。
強調注意事項:實驗時要保持斜面與水平面之間銜接平整,斜面傾斜程度要保持不變。
5、分組實驗,然後小組彙報實驗過程實驗現象及結論。
生:(1)質量相等時運動物體速度越大,動能越大。
(2)速度相同時運動物體質量越大,動能越大。(板書)
6、總結:物體動能大小與物體質量和速度有關,質量越大,速度越大,動能越大。(板書)
進一步研究表明:物體動能與物體質量成正比,與物體速度平方成正比,這表明速度對物體動能影響更大。
7、根據我們的探究結論,大家就能理解:大貨車限速小是因為它質量大,只有讓它速度小些,才能使它的動能小些更安全。古代士兵用粗大木頭快速撞擊城門,是因為粗大的木頭質量大,再加上它快速運動的速度大則動能更大更容易撞開城門。
師:生活中還有類似例子,大家積極思考舉些例子吧。
生:比如操場上飛來的籃球可以輕鬆接住,如果飛來的是鉛球,大家躲還來不及;用手扔出去的子彈對方可直接接觸,而如果是槍打出的高速運動的子彈,沒人敢接;瘦小的同學碰一下不要緊,但胖高的同學碰一下就會摔倒。這都說明動能大小與質量速度有關。
課堂練習
(1)質量大的燕子與質量小的麻雀動能相等,則誰速度大?
(2)一輛汽車做加速運動,它的動能______。
(3)火車進站時做減速運動,它的動能______,停止後,它的動能______。
(4)一輛灑水車在馬路上勻速前進並正在灑水,它的動能______。
《動能》教學設計2
一、設計理念:
本教學設計以新課程的三維目標為依據,重視學生的學習過程,體現“以學生為主體,以教師為主導”的新型師生關係,強化情感、態度與價值觀的教育,發展學生的科學素養。力圖在教學中營造活躍、寬鬆的學習氛圍,鼓勵學生合作探究,為學生與學生、教師與學生的交流與合作創設更多的機會,也為教學活動中的“生成”搭建舞臺。其設計特色有二,其一,密切聯絡實際,從特殊簡單問題到一般較複雜問題的循序漸進的研究;其二,教師精心設計引導,學生自然的自主探索,推理,師生互動貫穿整個教學過程。
二、 教材分析:
1.內容:
《動能和動能定理》是高中物理(新人教版)必修二的第七章的第7節內容。是本章教學的重點。透過前面幾節的學習,學生已認識到某個力對物體做功就一定對應著某種能量的變化。而在初二學生已知道物體由於運動所具有的能叫動能。那麼,物體的動能跟哪些因素有關?引起動能變化的原因是什麼?就是本節要研究的內容。
2.作用:
本節內容是上一節內容的一個延伸,也是下一節推導機械能守恆定律的依據,具有承前啟後作用。透過本節內容的學習,既深化了對功的概念的理解,使學生對“功是能量轉化的量度”有了進一步地理解。拓展了求功的思路併為用功能關係處理問題打開了思維通道。作為力學中最重要的規律之一,它的應用更是貫穿於以後的很多章節。由於動能定理適用於恆力、變力做功,應用十分廣泛,所以必須使學生真正的掌握好它。
三、學情分析:
學生在初中階段已學習過動能的概念,並知道運動物體的速度越大質量越大,動能就越大。而且透過前面的學習,學生已經初步掌握了“功是能量轉化的量度”,知道能量的轉化可以透過力做功來實現,這為“動能”“動能定理”的推導埋下了伏筆。但普通中學學生的學習積極性不高,主動性不強,注意力也不夠集中,再加上他們數學基礎較差,邏輯思維能力和運算能力較弱,所以我在本節課的設計中充分考慮了上述因素。
四、三維目標:
1、知識與技能目標
(1)知道動能的符號、單位和表示式,會根據動能的表示式計算物體的動能。 (2)能從牛頓第二定律與運動學公式匯出動能定理,理解動能定律的物理意義。 (3)領會運用動能定理解題的優越性,理解做功過程就是能量轉化或轉移的過程。會用動能定理處理單個物體的有關問題。
(4)知道動能定理也可用於變力做功與曲線運動的情景,能用動能定理計算變力所做的功。
2、過程與方法目標
⑴設定情景問題啟發學生的思考,讓學生掌握解決問題的思維方法。 ⑵探究和驗證過程中掌握觀察、總結、用數學處理物理問題的方法。
⑶經歷科學規律探究的過程、認識探究的意義、嘗試探究的方法、培養探究的能力。 3、情感態度與價值觀目標
(1)透過動能定理的推導演繹,培養學生的科學探究的興趣。
(2)激發學生用不同方法處理同一問題的興趣,會選擇用最優的方法處理問題。 (3)領略自然的奇妙和諧,培養好奇心與求知慾使學生樂於探索。
五、教學重點和難點:
1.教學重點
動能的概念,動能定理及其應用
動能的定量化是學生思維突破的障礙,突破的方法是透過複習前面學過的有關知識引導學生透過大膽猜想、推導、類比得出動能的表示式,利用兩道經典例題加深學生對動能概念的理解。再以推導動能表示式的方法為依據,透過例項學生可以輕鬆地推匯出動能定理的內容。最後用一道典型例題使學生學會如何用動能定理解決實際問題。
2.教學難點
動能定理的理解和應用
對動能定理深刻的理解比較困難,尤其是動能定理中總功的分析與計算在初學時比較困難,透過例題逐步提高學生解決該問題的能力。透過師生共同討論動能定理,進一步加深對功與能的關係的理解,讓學生對功能關係有更全面、深刻的認識。最後設定情景例題加強學生對動能定理的應用能力。
六、教學方法分析:
基於上面的教材分析,我運用探究性互助學習教學模式和新課改的理念,結合本校學生特點,以學生為主體,從學生的實際情況出發,使教師能站在學生的角度去與學生一起學習本節內容。因為有前幾節的基礎,本節可以放手讓學生自己去推理和定義動能的表示式,讓學生經過感性認識到理性認識的過程,教學的開始要求不能太高,(尤其對於我校學生)要循序漸進,從生活中眾多例項出發,透過分析、感受真正體驗動能定理的內涵。透過例項分析,引導學生一起推導、討論、實際檢驗等環節,讓每一位學生都積極參與到課堂教學中來,每一位學生都能享受成功的喜悅。具體用到了“誘導思維法、”“猜想法”、“推理法”、“討論法”、“講練結合法”、“歸納法”。
七、學習方法分析:
學生學習的過程實際上應該是學生主動獲取、整理、貯存、運用知識和獲得學習能力的過程,因此,在教學中指導學生學習時,應儘量避免單純地、直接地向學生灌輸知識和特定的學習方法。有效的學習方法應該滲透在具體的教學過程中進行。本節課主要滲透以下幾個方面的學法指導。
1.透過情景例項引導學生用自己已具備的知識去自主的探究、推理、討論總結、歸納出新的知識和規律。當然教師的合理有效的引導是非常重要的。一定要讓學生感覺到學習過程是很自然、很合乎情理的,最終新的物理規律也就水到渠成的得到了。這樣學生才能感覺到學習起來比較舒服,也就有了成就感和自信心。
2.問題的涉入要由簡單到複雜,由特殊到一般,循序漸進,讓學生在探究學習過程中有緩衝的機會。透過問題的層層深入,讓學生有一步一步向前探索的慾望和興趣。這也符合人們認知的規律。
3.新知識的獲取之時正是需要鞏固的時候,要準備好典型的例題讓剛掌握這一本領的學生一試身手,讓他們學會用知識去解決實際問題,並從中總結出處理問題方法。最後做以總結歸納。
八、教學過程設計:
《動能》教學設計3
一、背景和教學任務簡介
動能定理是高中物理中十分重要的內容之一,是中學階段處理功能問題使用頻率最高的物理規律。而在動能定理的運用中要解決的主要問題有兩個:一個是初狀態、末狀態的確定;一個是合外力所做的功的計算。本節課在上一節對《功和功率》複習課的基礎上展開對《動能動能定理》 複習課的教學。希望透過師生對一些實際問題的共同討論,使學生能根據題意,正確的確定初狀態、末狀態;在不同情形下用不同的方法計算合外力做功。希望使學生能加深對動能定理的理解,瞭解動能定理的一般解題規律,透過動能定理進一步加深功與能的關係的理解,讓學生對功、能關係有比較全面、深刻的認識。
本節課的方法主要是在學生已有知識的基礎上,透過學生討論、教師點撥,然後歸納得出解決一些常見問題的方法,希望對提高學生的分析、理解能力有所幫助。
二、教學目標:
知識目標:
1、透過一個簡單問題的引入讓學生回憶動能和能定理的內容;
2、理解和應用動能定理,掌握動能定理表示式的正確書寫。
3、分析得出應用動能定理解決問題的解題步驟。
4、能熟練應用動能定理解決一定的物理問題。
能力目標:
1、能根據功是動能變化的量度關係解決簡單的力學問題。
2、理論聯絡實際,培養學生邏輯思維能力、分析、解決問題的能力;
情感目標: 透過動能定理的理解和解題應用,培養學生對物理複習課學習的興趣,牢固樹立能量觀點,堅定高考必勝信念。
三、重點、難點分析
重點、
1、本節重點是對動能定理的理解與應用。
2、總功的分析與計算對學生來說始終是個難點,總功的符號書寫也是學生出錯率最多的地方,應透過例題逐步提高學生解決該問題的能力。
3、透過動能定理進一步複習,讓學生學會正確熟練應用動能定理,掌握應用動能定理解題的步驟,這是本節的難點。
四、教學設計思路和教學流程教學設計思想:透過同學們每天都做的踢毽子游戲引入複習內容,然後透過一個熱身訓練讓學生明確應用動能定理解題的步驟,同時教師把規範的解題步驟展示給學生,以便學生能逐漸掌握應用動能定理解題的正確書寫。教學過程中始終貫徹“以學生為本”的教學理念,採用學生討論、思考、資訊獲取、演算、總結及口頭表述的方法,突出老師與學生教與學的相互性,力求改變老師一講到底的傳統上課方式,在課堂教學模式上有所突破,同時根據學生的認知過程強化雙基教學,提高學生的分析問題基本能力。
教學流程是透過一個遊戲活動引出動能和動能定理的複習內容。以受力分析為線索,透過師生對問題的共同討論分析,最後由學生討論、發言,總結出動能定理解題的一般步驟,並且透過鞏固練習和思考提示學生進一步掌握應用動能定理解題的方法步驟。透過本節的複習,應使學生理解動能定理的內容,清楚動能定理的解題步驟,透過對比分析使學生體會到應用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學公式解題的優點:即運用動能定理解題,由於不涉及物體運動過程中的加速度和時間,適合於恆力做功,也適合於變力做功,既適用於直線運動,也適用於曲線運動,因此用它來處理問題有時比較方便。從而使學生樹立應用動能定理解題的更高(高階思維方式)、更快(加快解題速度)、更強(強化能量意識)的思想。
五、學習資源準備
教學課件,“五羊高考”複習資料
六、案例實錄:
教學過程: 一)、新課引入(踢毽子游戲活動中有沒有對毽子做功,如何求這個功) 學生討論並回答:有做功,可以用動能定理求解做功
板書:動能定義和動能定理內容及公式
動能和動能定理的幾點說明:
1、動能是標量,沒有方向;動能也沒有負值。
2、動能定理公式中的左邊是合力做的功,右邊是動能的變化。
3、動能變化一定是末動能減去初動能。
4、合力做功是物體受到的所有力做功的總和,而不是某一個力做的功。
二)、動能定理的熱身訓練(學生獨立完成)展示幾個學生的答案,最後教師展示規範解題步驟,透過學生對比討論,總結出應用動能定理比動力學和運動學結合的方法解題的優勢,從而樹立能量思想;並總結出應用動能定理解題的一般步驟,
教師總結並課件展示:運用動能定理解題的步驟:
1、確定研究物件;
2、分清研究物件受力情況,研究各力做功,確定合力做的功;
3、分析選定階段的初、末動能,確定動能增量;
4、運用動能定理求解
三)、動能定理應用之一:(學生做例1)透過該題的練習主要讓學生明確研究物件的選取問題,特別是連線體問題,物體的受力、做功與動能的變化應具有同一性,不能張冠李戴相互混淆;
四)、動能定理應用之二:多過程問題(學生做例2)透過該題練習使學生進一步確定正確應用動能定理解題的方法步驟,特別是多過程問題如何選取研究過程至關重要;能全程的最好全程;然後透過變式訓練2鞏固全程思想,最終確定根深蒂固的能量觀點;
教師課件展示多過程問題的解決辦法,特別是全程法;
五)、動能定理應用之三:變力做功問題(學生獨立完成訓練3)請同學到黑板展示解題過程,檢查學生掌握程度;
教師最後總結:透過以上練習我們認識到動能定理不管物體運動軌跡是直線還是曲線、不管受力是恆力還是變力都可以應用,沒有任何使用條件的限制,因此我們要牢固樹立能量意識。
《動能》教學設計4
一、教學/學習目標及其對應的課程標準
1.知識與技能目標
能用例項說明物體的動能和勢能的概念,知道動能和勢能的大小跟什麼因素有關。
2.過程與方法目標
經歷探究影響動能、勢能大小的因素的實驗過程,自主探究發現物理規律,提高分析問題、解決問題的能力。
3.態度與價值觀目標
讓學生體會到物理是有趣的、有用的,激發學生的求知慾和科學探究的興趣,達到培養實事求是的科學態度和關心、服務社會意識的目標。
二、教學媒體和教學技術選用
本節課內容與學生實際的學習和生活有著緊密的聯絡,因此可以讓學生課前預習,準備身邊最常見的物品,例如:木塊、橡皮、書、紙、小鋼珠、木球等。多媒體課件採用本校獲省獎課件。
三、教學和活動過程
1.設計實驗情景
多媒體課件顯示不同路況下的交通安全限速標誌牌,學生認真觀看。
師:為什麼不同的路況下要限制汽車的速度?
生:討論並回答(有的說:速度快容易出事故;有的說:速度越快,遇到障礙時,不能立即停下來;當汽車撞到人時,汽車對人有力的作用,汽車越快,力的作用越大……)
師:我們生活中還有哪些“物體由於運動而對其他物體有作用效果”的例子?
生:學生討論回答(微風吹動樹葉;流水推動小船運動;滾動的鉛球推動木塊……)
師:以上物體由於能夠對其他物體有作效果而具有能量,它們有什麼共同點?
生:學生討論回答:它們都在運動,由此得出動能的定義。
2.形成課題,設計實驗
師:關於動能,我們想知道哪些方面的知識?
生:學生討論回答(動能的大小與哪些因素有關?具有動能的物體對其他物體有什麼作用效果?動能大小如何計算?動能有什麼用處,可否與其他能進行轉化?……)。
師:如果我們要研究動能的大小與哪些因素有關?應該按照怎樣的思維程式?
生:提出問題──提出假設──制定計劃與設計實驗──進行實驗──得出結論──交流評估。
師:讓我們來猜想影響動能大小的因素有哪些?
生:學生討論回答(物體的質量、物體的形狀、物體的速度、物體的體積……)。
師:要想證明自己的假說對不對,應該怎麼辦?
生:設計實驗驗證。
師:在有多個因素影響實驗結果的情況下,應該怎麼辦?
生:注意控制變數,學生分組討論,制定實驗計劃……
師:哪位同學談一談自己的實驗計劃並演示給大家看?
生:學生上臺演示:讓大小相同的鐵球和木球分別從斜面的同一高度落下,撞擊放在水平面上的木塊,觀察木塊被推動距離的遠近(研究動能大小與物體質量關係時,注意控制物體速度、形狀、體積一定……)。
3.進行實驗,得出結論
師:同學們根據自己剛才的討論,進一步修正自己的方案,開始實驗。
生:學生實驗,教師巡迴指導。
師:根據實驗現象,得出什麼結論?
生:動能大小與物體的質量和速度有關,質量越大,速度越大,物體的動能越大。
4.交流、評估
師:下面給同學一段時間,把剛才的實驗過程和實驗現象進行交流,看看有什麼不同和不足之處,如何加以改進?
生:交流、反思。
5.拓展應用
師:根據我們探究實驗得出的結論,我們再來分析這節課開始提出的問題。
生:討論、分析、回答……,為此提出自己的建議。
師:讓我們再來分析“動手動腦學物理”中的“列車上飛出物體,鐵路職工中彈昏倒”新聞報道。
生:討論、分析、回答……,為此提出自己的建議。
四、課後反思
1.新課程標準下的實驗探究教學,時間緊、任務重,由於將討論教學貫穿在課堂教學的始終,作為教學過程的背景模式,因此教師會經常遇到學生提出課外問題影響本節課教學、學生思維發散出去收不回來,提出的問題無法解答的情況,而且由於討論使學生的思維發散,使時間難以控制,影響教學進度,這些問題需要教師在自己的教學工作中,逐漸總結經驗教訓,找到解決問題的辦法。
2.由於實驗探究教學符合學生的認知規律,極大的調動了學生的學習積極性,活躍了課堂氣氛,培養了學生多方面能力,因此這節課取得了很好的教學效果,這從學生高漲的情緒、認真的態度、積極的參與、滿意的眼神中可以看到,這更堅定了我探索新課改之路的決心。
3.實驗探究教學的“創設實驗情景”非常重要,本節課原來設計開始就讓學生透過舉例引出動能、勢能的定義,很生硬,師生都感到很不自然,後來設計了由“交通標誌牌限速”引入,自然流暢,激發了學生的思維,取得了很好的教學效果。
《動能》教學設計5
一、教學目標
1、知識目標
(1)理解動能的概念,會用動能的定義式進行計算。
(2)理解動能定理及其推導過程。
(3)知道動能定理的適用條件,會用動能定理進行計算。
2、過程與方法
(1)靈活運用動能定理。
(2)培養學生演繹推理的能力。
(3)培養學生的創造能力和創造性思維。
3、情感、態度與價值觀
(1)激發學生對物理問題進行理論探究的興趣。
(2)激發學生用不同方法處理同一問題的興趣,會選擇用最優的方法處理問。
(3)培養學生領會自然規律的嚴謹的科學態度。
(4)培養學生正確的科學思維方法,提高學生的學習興趣。
二、教材的地位與作用
動能定理實際上是一個質點的功能關係,它處於《高中物理新課標必修2》第七章第七節,它貫穿於這一章,是這一章的重點,也是整個高中物理的重點。新課標在講授動能和動能定理時,沒有把二者分開講述,而是一功能關係為線索,同時引入了動能的定義式和動能定理。這樣講述,思路簡明,能充分體現功能關係這一線索。考慮到初中已經講過動能的概念,這樣講述,學生接受起來更容易,而且可以提高學習效率,老師講的輕鬆,學生學的明白。
三、教學重點
1、動能概念的理解。
2、動能定的推導。
3、動能定理及其應用。
四、教學難點
1、用動能定理解決力學問題的思路和方法。
2、對動能定理的理解。
考慮到所講授的學生已達到高二,在高一一年的學習鍛鍊中已基本掌握了高中物理的學習方法。也有較好的抽象思維和邏輯推斷能力。講授這節課應該比較容易。學生在前面分別學過做功和動能的概念,動能定理常用於解決運動學的問題,學習好動能定理非常重要,併為後一節的《機械能守恆定律》的學習打下基礎。在學習過程中,學生已經知道實驗探究和理論推導相結合的科學探究方法,在這裡採用這種方法,是學生進一步掌握,也更加容易理解。
以講授法為主多媒體手段等為輔,配合學生的自學、討論等多種形式的教法和學法。
一、引入新課
以一道例題引入新課,激起學生的學習興趣。
例:例:一水平放置的圓盤可繞豎直轉軸轉動,質量為m的物塊放在圓盤上
離轉軸的距離為R,物塊隨轉盤由靜止開始轉動,當轉速增加到一定值時,
物塊即將在轉檯上運動。已知物塊與轉盤之間的動摩擦因數為u,求在這一
過程中摩擦力對物塊所做的功?
提出這個問題是為了激發學生的學習興趣,提高學生的學習效率。這道題目是典型的功能關係轉換,考慮到學生的知識結構,這道題以他們現有的知識難以解決。這樣很容易激起學生的學習興趣。
二、複習提問
1、什麼叫動能。
2、動能與什麼因素有關?
在初中學生已經接觸過動能,提出這兩個問題便於學生回憶,有助於新課的講解。
三、新科講解
主要以板書配合多媒體講授,概念以多媒體形式展示,動能定理的推導以板書形式為主。這樣設計主要是便於學生門理解記憶,因為物理公式以及定理定律都不能死記硬背,應該理解記憶。要不然就會出現知其然不知其所以然。也是為了鍛鍊學生的邏輯思維能力。
四、講解開課時引入的例題
解:分析:運動整個過程中重力、支援力、
向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力
是變力,因此設想用動能定理。
小物塊的初動能為: ①
小物塊的末動能為: ②
此題轉換為求小物塊的末速度v,小物塊做圓周運動時的向心力由摩檫力提供,並且最大靜摩擦力等於滑動摩檫力。於是有:③
所以:
有動能定理可得:④此題得解
解開學生的疑惑!
五、動能定理的應用
主要講解課本上的例題和練習題。
六、課堂練習
讓學生自己動手做課後習題,有不明白的進行講解。
七、課堂總結
口述本節課的重點、難點。(在本節課中,重點在講授中已經突出,需學生理解記憶。難點主要在例題中突破,在講授過程中強調功能轉換。)
1、物體由於運動而具有的能叫做動能。動能定理:外力所做的功等於動能的改變數。
2、根據牛頓第二定律和運動學公式,演繹推導動能定理,體現了運用數學解決物理問題的思想。
3、動能定理中所說的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物體上的外力的合力的功。要使學生分清過程量與狀態量之間的關係。
4、優越性:動能定理只涉及物體運動過程中的受力情況和初末狀態;而不考慮運動過程中的細節,選擇適當的運動過程更是能簡化求解過程。因此應用動能定理解題比較方便。尤其是物體在變力做功的情況下。
八、佈置作業
教材“問題與練習”第1、2、3題.
一、動能
提問:在初中我們學過動能的初步知識,那麼什麼是物體的動能?
(1)、定義:物體由於運動而具有的能量叫動能。
提問:動能的大小由什麼決定?它是標量還是向量?
(2)、大小:
(3)、說明:
①動能是標量,且總為正值,由物體的速率和質量決定,與運動方向無關;
提問:動能的單位?
②動能的單位:焦(J)
《動能》教學設計6
一、教學內容分析:
《普通高中課程標準物理教科書教學設計--恆力做功與物體動能變化的關係物理2(必修)》(司南版)第二章 第一節動能的改變 2.恆力做功與動能改變的關係。
動能定理是力學中最重要的規律之一,它的應用貫穿於以後的許多章節,透過實驗探究恆力做功與物體動能變化的關係,是對動能定理的初步研究,是學習整章內容的重要的前期準備,這部分知識的學習讓學生從一個新的角度思考問題,即開始培養學生從功和能相互聯絡的角度定量分析解決力學問題。所以本節要求學生透過做功轉化成其它能量的數學描述。為培養學生綜合分析問題打下基礎。
二、學生學習情況分析:
初中時學生已學過了動能的初步知識,這為本節教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步瞭解物體的動能與物體的質量和速度的定量關係,為實驗探究外力做功與物體動能變化的`定量關係做好鋪墊。另外,透過“必修1”的學習,學生已經掌握了實驗探究的一些科學研究方法,經歷了勻變速直線運動的實驗研究過程等相關知識
三、設計思想:
“課堂探究教學”並不在於讓學生在課堂解決多少實際問題,而是透過研究訓練,幫助學生逐步學會發現問題、熟悉研究過程、模仿研究方法,提高合作能力和實踐習慣。
本課時採用“問題—討論—分組實驗—交流歸納”的教學過程。從生活中例項發現問題,激發學生思考討論,進而確定實驗方案並進行分組實驗,得出結論。在教學中要的是體現學生自主學習的教育觀念,引導學生進行實驗探究,使學生在知識獲取的同時建立一種成就感,調動學生的學習興趣。全課教學流程如下:
四、教學目標 :
1.知識與能力:掌握動能的概念,實驗探究外力(恆力)做功與動能的變化數值關係。初步認識動能定理。
2.過程與方法:透過實驗探究,讓學生經歷科學探究的過程和探究的主要方法。鍛鍊學生的動手操作能力,培養學生對實驗原理和方法的遷移能力和利用已知知識解決實際問題的能力。
3.情感態度與價值觀:在探究過程中大膽發表自己對問題的看法,並與他人相互交流討論。培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度。激發學生學習物理的興趣。
五、教學重點、難點:
重點:建立動能的概念,實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關係,為理論推導動能定理奠定實驗基礎。
難點:實驗探究外力(重力)做功與物體動能變化的定量關係。
六、教學方法 :
採用實驗探究教學法,讓學生在實驗探究的過程中,對動能定理有個初步的認識。
七、主要教學過程:
1、建立場景,匯入學習。
生活例項演示:讓一小球做自由落體運動。
問(1):小球的速度如何變化?動能如何變化?
生活例項:列車離站加速行駛時,速度越來越大,即動能越來越大:汽車剎車後,速度越來越小,即動能越來越小。
問(2):什麼原因導致物體的動能發生變化?(重力做功)
[這個簡單的小實驗調動學生,複習鞏固動能定義,同時從情境中引入問題,比較符合高一學生認識過程,激發進一步探究的興趣,]
2、 提出問題
為了研究方便,以自由落體運動中的重力做功為例,研究重力所做的功與物體動能改變數之間的定量關係。你能否根據已有的知識對這種關係作出猜想,並設計一個實驗來驗證你的猜想?
3、討論設計實驗方案[這一環節是這節課的關鍵,學生能做好這一環節,後面的探究就順理成章了,所以教師在讓學生積極思考,討論的同時,應該適時的給他們一定的指導和點撥。最後討論出的方案可能有好幾個,現列舉兩個最容易討論出,並行之有效的方案]
方案A:研究做自由落體運動的物體重力做功和物體動能變化的關係
這個方案比較簡單,學生在前面生活例項演示和根據“必修1”的學習,已經經歷並掌握了自由落體運動——一種勻變速直線運動的實驗研究過程很容易想到,實驗裝置圖如下:(教師事先備用,直接展示。)
方案B:課本上介紹的方案這個方案,學生在實際操作時可能存在一定的困難,教師引導學生思考:怎樣確保小車在運動過程中受恆定的外力作用(實驗條件)?怎樣平衡小車在斜面上所受的摩擦力,使小車只受拉力的恆力作用(判斷平衡依據)?教師要引導學生排出難點。(這裡我們就讓學生明白:教材上給出的方案不一定就是最簡單的)
[使學生易於對實驗方案的優劣進行理解,從而進一步鼓勵學生開拓思路,不要拘泥於一種方案。學生的探究過程可能會有一些困難,此時教師可適當作一些指導,留給學生更多的思考空間,體現出學生是學習的讓人。]
結合討論後的方案,確定可能用到的實驗器材:
小車、電火花計時器、刻度尺、紙帶、細繩、木板、砝碼、定滑輪、鐵架臺、夾子等。
4、學生分組實驗,記錄並分析資料
根據之前的討論,學生自主選擇實驗方案,確定實驗步驟,(建議每個方案都要有人)進行分組實驗,教師巡視給與適時的指導和點撥。
[學生透過自己實驗發現問題,解決問題,進一步體現把課堂交給學生的教學思想,讓學生明確在課題已經確定的情況下應如何逐步透過實驗對課題研究。]
不論選擇哪一方案,實驗資料處理都是對紙帶分析,在紙帶上取兩個合適的點(如上圖中紙帶上的 B點和D點),用刻度尺測出這兩點間的距離SBD,用求平均速度的方法求出打點計時器打B、E兩點時,重錘的速度VB和VD,(提示學生勻變速直線運動物體在一段時間內的平均速度等於這段時間中點時刻的速度教學設計--恆力做功與物體動能變化的關係)。
力F/N位移S/m功W=FS(J)B點速度VB(m/s)D點速度VD(m/s)動能的變化ΔEK(J)第1次第2次
由實驗資料得出結論:
在誤差允許的範圍內,恆力所做的功等於物體動能變化的大小。
[這時,教師呈現各代表小組的表格,要求學生分析總結,結論由學生自己總結得出,這樣有助於加深印象,教師只是在學生總結的基礎上,規範其文字的表述。]
5、評估與交流
小組間相互交流,瞭解其他組的實驗情況,在實驗結果上和其它組是否一致?試分析影響實驗結果的可能因素,對實驗過程中好的方面和不妥有待改進的地方,進行評估。先讓每個小組推薦一兩個代表對自己小組進行評估、總結,教師可以在學生髮言前設定下面幾個問題:
(1)、在實驗結論資料中,功W和動能的改變ΔEK是否一致?
(2)、在實驗過程中,你們認為影響實驗結果的可能因素是什麼?又如何減少實驗過程誤差的?
(3)、實驗裝置可有改進的地方?
[培養學生虛心向他人學習,正確聽取、採納他人意見的好習慣,達到相互學習,共同促進的作用。]
教師歸納:大量更為精確實驗表明,能量轉化可以用做功來量度。如合外力做總功等於動能的變化。
八、課後作業
1、用數學表示式描述恆力做功和動能改變的關係(動能定理)。
2、理論推導:請根據牛頓運動定律和運動學知識從理論上推導動能定理。
九、 教學反思
“物理課堂實驗探究課” ,目的是讓學生經歷動能定理的實驗研究過程,體會實驗在發現自然規律中的作用,這就是體現了“過程與方法”的培養目標。在本節課中,透過學生動手實驗探究恆力(重力)做功數量,進一步分析物體動能的改變數值,從而建立功和能量變化之間的定量關係,讓學生主動參與、全面感受到實驗探究的全過程,培養了學生觀察、分析、歸納等各項綜合本質。學生在解決實際問題中的學習是比教師單純教授知識更有效,思維訓練也更加深刻,學生得到的不僅有知識,還包括解決問題的方法和策略,獨立思考的認知技能和實際操作能力等。
《動能》教學設計7
一、教學分析
1.教學內容分析
動能定理是一條適用範圍很廣的物理定理,也是力學中最重要的規律之一,它的應用貫穿於以後的許多章節,但該節內容又是學生第一次定量的研究能量,所以教材在推導這一定理時,由一個恆力做功使物體的動能變化,得出力在一個過程中所做的功等於物體在這個過程中動能的變化,要求學生透過做功轉化成其它能量的數學描述,瞭解動能的概念。
2.教學物件分析
初中時學生已學過了動能的初步知識,這為本節教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步瞭解物體的動能與物體的質量和速度的定量關係,為實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關係做好鋪墊。
3.教學環境分析
本課是與紅旗中學的同課異構活動,教學活動選擇多媒體教室的教學環境。活動中學生透過對教師精心設計製作的多媒體課件的理解明確學習任務,在多媒體課件的輔助下進行體驗學習活動。
二、教學目標:①理解動能的概念。②熟練計算物體的動能。③會用動能定理解決力學問題,掌握用動能定理解題的一般步驟。
三、教學過程:
1.激發情感匯入:授課時教師首先運用多媒體播放錄影,錄影內容日本海嘯,湧動的海水具有巨大的能量,吞噬無數條生命,摧毀無數房屋……學生觀看錄影後,教師提問,海水為什麼具有這麼大的破壞力。同學們自然會回答運動的海水具有能量,物體由於運動而具有的能量物理學上稱為動能,前面我們學習過,某個力對物體做功一定對應著某種能量形式的變化,重力做功與重力勢能的關係,彈力做功與彈性勢能的關係,本節就來尋找動能的表示式。
2.理論推導,定量描述,讓每一位同學都積極參與課堂教學,每一位同學都能享受成功的喜悅。
(1)學生分析情境。
(2)教師用多媒體出示關鍵句,透過提示引發學生思考,並透過步步思考、推理,引導學生一步步接近目標。
(3)讓學生根據推導結果,並結合前面學習過的內容對得到的結果進行分析。式子右側對應初末狀態的某個物理量的變化,而左側正好等於力對物體做的功功,某個力對物體做功一定對應著某種能量形式的變化,所以1/2mv2對映的也是一種能量,這個物理量既與物體的質量有關,也與物體的速度有關,所以這就是我們探尋的動能的表示式。
動能的大小:Ek=1/2mv2
物體的動能跟物體的質量和速度有關。m越大Ek越大:v越大Ek越大。
然後請同學們對動能進行理解,物體的動能變化,速度一定會變化嗎?物體的速度變化,動能一定會發生變化嗎?
3.對推導結果進一步分析,得到物理中另一重要的定理——動能定理
再來回顧我們剛剛得到的結果,等式右側是動能的變化量,等式左側是外力所做的功,合外力所做的功,等於物體在這個過程中動能的變化,這就是動能定理。
W=1/2mv22-1/2mv12
這是動能量理的表示式(強調,寫動能定理表示式的方法,在這個過程中,合外力所做的功,等於動能的增量,即末動能減去初動能,然後舉幾個例子請同學們寫出動能定理的表示式,鞏固提高)
例:質量為 m=3 kg的物體,在水平恆力F=9 N 作用下從靜止開始運動,當物體位移 x1=8 m 時撤去推力。物體與水平地面之間的動摩擦因數μ=0.2 ,g取10m/s2。
寫出有恆力 F 作用過程中的動能定理表示式:
寫出撤去恆力 F 後減速到 0 過程中的動能定理表示式:
分析:
一、教學目標達成:
體現知識與技能,過程與方法,情感態度與價值觀的有機統一。目標明確,具體,恰當,具有可操作性,落實到位。教學設計無知識性、科學性和思想性錯誤,把傳授知識與培養能力相結合,知識知識容量合理、知識銜接自然有序,注重聯絡學生生活,激發學生學習興趣。
二、教學重難點把握:
能根據教學內容和學生的認知水平,緊扣教學目標,恰當地確定教學的重點和難點,並試圖突出教學重點,突破教學難點。
三、教學過程設計:
1、教學過程安排有序,符合認知規律,符合學生實際,教學步驟嚴謹,過渡自然,時間安排合理。
2、面向全體學生,注重基礎,注重學生學習興趣、習慣、信心等非智力因素的培養,全面提高學生素質。
3、課堂教學內容容量適度,突出重點;抓住關鍵,突破難點。課堂提問有針對性,有利於發展學生的思維。
4、根據學科特點、教學內容與學生實際,選擇體現啟發式教學原則的、合適的教學方法,並恰當運用現代化教學手段輔助教學,增強教學的靈活性和直觀性。
5、正確處理教與學的關係,體現師生互動,生生互動;引導學生自主學習,合作學習,探究學習,讓學生在探究中解決問題,教師主導與學生主體的時間分配合理。充分調動了學生的積極性,學生參與度大,主動性強。
四、作業佈置
緊扣教學內容,突出重點難點,符合學生的年齡特點和心理特徵,針對訓練,鞏固所學知識,手把手教習。
不足之處:從整個教案來看,雖然明瞭易懂,但教學內容對於學生過於簡單,有些動能定理的應用如適用於變速、曲線運動沒有及時補充到位,但是從另一方面來說,本節課的重點是動能及動能定理,而動能定理的應用又在高中物理佔有一席之位,如果要加延伸,可能會模糊本節課的重點,對學生而言也是極大的負擔,所以本節課可以加入一些其應用,但不應貪多,否則不利於教學。
《動能》教學設計8
提問:二戰時一位飛行員用手抓住了一顆飛行的子彈,這說明了什麼?
③動能具有相對性。
二、動能定理
1、表述:合外力對物體做的功,等於物體動能的變化量。
2、公式:
3、推導:如圖所示,某物體的質量為m,在與運動方向相同的恆力F的作用下發生一段位移l,速度由v1增加到v2。求做功和速度變化的關係?
選擇學生的答案,投影學生的解答過程,歸納,總結。
根據牛頓第二定律: ……①
根據運動學公式:……②
外力F做功:……③
由①②③得:
三、動能定理的適用範圍
1、因為動能定理是在牛頓第二定律的基礎上推匯出來的,其適用範圍在牛頓第二定律適用的前提下。
2、任何宏觀的物體不論它是做直線運動還是做曲線運動,不論物體所受的力是恆力還是變力,也不論研究的物件是單個物體還是一個系統,動能定理都適用。
四、應用動能定理解題的步驟
1、確定研究物件,明確它的運動過程,並建立好模型。
2、分析物體在運動過程中的受力情況,明確各個力是否做功,是正功還是負功。
3、明確初狀態和末狀態的動能(可將過程分段)。
4、用列方程求解(必要時注意分析題目潛在的條件,補充方程進行求解)。