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时间:2019-11-12
《2019-2020年高中物理《动能的改变》教学设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中物理《动能的改变》教学设计[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?再给出动能的表达式。探究恒力做功与动能改变的关系时,利用气垫导轨老师操作学生读数,有条件的话可以分组实验,通过分析数据让学生得出结论。然后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。 [教学设计][教学目标][知识与技能]1.理解动能的概念:(1)知道什么是动能。(2)知道在国际单位制中动能的单位是焦耳(J);动能是标量,是状态量。 2.掌握动能定理: (
2、1)掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。(2)理解和运用动能定理。[过程与方法]1.让学生体验实验与探究的方法2.让学生练习理论推导的方法[情感态度与价值观]让学生体会到生活中的物理现象,体会到理论与实践相结合的研究和学习的方法。[教学重点、难点] 1.本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。 2.动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。 3.通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识,这是本节的较高要求,也是难点。[教学用具]投影仪与幻灯片若干,气垫导轨装置。[教学
3、时数] 一课时[教学过程]一、引入新课展示图片:体会物体具有能量。 二、探究学习(一)动能 1.什么是动能?它与哪些因素有关?请学生举例回答,然后总结作如下板书: 物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。2.动能公式: 动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量 (二)恒力做功与动能改变的关系 1.实验与探究: (1)设计实验考虑测量哪些物理量?用什么方法和什么器材进行实验? (2)实验方案 (略) (3)自己设计
4、一个实验数据记录表并将实验数据填写在表中。 (4)由实验数据得出结论: 恒力做功与动能改变的关系是:____________________ (三)动能定理1.动能定理的推导假设物体原来就具有速度v1,在合外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?根据牛顿第二定律学生自行推导: 合外力对物体所做功等于物体动能的改变。这个结论叫动能定理。 用W总表示合外力对物体做的功,用Ek1表示物体初态的动能,用Ek2表示末态动能,则动能定理表示为: 2.对动能定理的理解: 动能定理是学生新接触的力学中又一条重要规律,应立即
5、通过举例及分析加深对它的理解。 a.对合外力对物体做功的理解 有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,合外力的功可理解为总功,总功指的是各外力做功的代数和;W总=W1+W2+…=F1·s+F2·s+…=F合·s。 b.对该定理标量性的认识 因动能定理中各项均为标量,因此单纯速度方向改变不影响动能大小。如匀速圆周运动过程中,合外力方向指向圆心,与位移方向始终保持垂直,所以合外力做功为零,动能变化亦为零,并不因速度方向改变而改变。 c.对定理中“变化”一词的理解 由于外力做功可正、可负,因此物体在一运动过程中动能可增加,也可能减少。因
6、而定理中“变化”一词,它的确切含义为末态与初态的动能差,或称为“改变量”。数值可正,可负。 d.对状态与过程关系的理解 功是伴随一个物理过程而产生的,是过程量;而动能是状态量。动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。 3.例题讲解或讨论 主要针对本节重点难点——动能定理,适当举例,加深学生对该定理的理解,提高应用能力。 例.在水平放置的长直木板槽中,一木块以6.0m/s的初速度开始滑动。滑行4.0m后速度减为4.0m/s,若木板糟粗糙程度处处相同,此后木块还可以向前滑行多远? 此例是为加深学生对负功使动能减少的印象,需正确表示动能定理中各物理量的正负。解题过
7、程如下: 设木板槽对木块摩擦力为f,木块质量为m,据题意使用动能定理有: 二式联立可得:s2=3.2m,即木块还可滑行3.2m。 此题也可用运动学公式和牛顿定律来求解,但过程较繁,建议布置学生课后作业,并比较两种方法的优劣,看出动能定理的优势。 4.动能定理的应用步骤: (1)明确研究对象及所研究的物理过程。 (2)对研究对象进行受力分析,并确定各力所做的功,求出这些力的功的代数和。 (3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程W总=Ek2—Ek1 (4)求解
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