高一物理动能定理探究教学

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1、高一物理动能定理探究教学教学设计说明这节课创设、模拟和再现了一种类似科学探索研究的情境、途径和过程，使学生身临其境，以科学研究者的身份，采用“猜想i推理一验证”的科学研究方法，主动探索、发现和获取知识，并亲身体验科学探索研究屮的艰辛和欢乐.在教学屮侧重知识的形成,主要教给学生科学思维的方法，并激发其探究意识，培养其创新能力.木课教学设计的主线为：提出问题——科学猜想一一数学推理与分析归纳一一实验验证一一总结规律一—运用规律解决实际问题.动能定理教学设计教学过程的设计一、提问复习，引入研究课题.1.提问复习功、动能的概念及其公式是什么？哪一个是过程量，哪一个是状

2、态量？2.启迪设疑冲量是过程量，动量是状态量，它们之间的关系是合外力的冲量等于动量的变化，即动虽定理.功和动能是两个相关的物理量，功是过程虽，动虽是状态虽，它们Z间是否也存在一定的联系呢？3.类比猜想冲量与动量的关系是动量定理Ft=mv2-mv

3、,如果功和动能间也存在一定的关系，其表达式应该是怎样呢？又该叫做什么定理？请提出假说.可列表1对服引导.过程fit状态童規律名称Ftmv—mvi动■定理Fs1Fs=mv(?)动能定M（?）4.引导启发猜想或假说是否」I•:确，需要理论支持和实验验证，动量定理是根据牛倾定律推导出来的，能否沿着这一思路，找到功和动能的关

4、系呢？二、理论探究，实验验证，寻求规律.1.数学推理用投影仪放出四种不同的物理情境，让学生明确探究方向，带着课题，用已学过的知识分组进行推导，教师巡视指导，帮助学生解决推导中出现的问题.四种物理悄境分別如下：%1质量为m的物体以初速匕=（）自由落下.当下落距离为h时，速度为V2・%1一个初速为X、质最为m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移s,速度增加到V?%1一个初速为VI、质量为m的小车，在水平粗糙面上受到摩擦力了的作用下，发生—•段位移s,速度减小到V2%1一个初速为V】、质虽为m的小车，在与运动方向相同的恒定外力F作用下，沿粗糙水平

5、面运动了一段位移，，速度变为V2。其过程中受到的摩擦力为f.1.结论记录将推导出的结论坟写在表2格中.喪2物理悄境结论①mgh=-ymv,2=令mJ②IT12丄2r—mv③上r1,1t④Fs—=(F—/)5=—mvi22.分析归纳分别请四名学生用文字语言表述表2中的结论.结论一：物体只受重力作用，重力对物体所做的功等于物体动能的变化；结论二：物体只受一个动力的情况下，外力対物体所做的功等于物体动能的变化；绪论三：物体只受一个阻力的情况下，外力对物体所做的功等于物体动能的变化；结论四：物体既受动力乂受阻力作用的情况下，外力対物体所做的总功等于物体动能的变化.■

6、电火花可见，不管外力是几个，也不管外力是动力还是阻力，外力是重力、摩擦力述是其他力，合外力对物体所做的功总是等于物体动能的变化，与前述猜想是一致的.3.实验验征央子重物%1设问引导：实践是检验真理的惟一标准.同学们能否设计一个实脸来验证上述物理情境①呢？II%1点拨讨论：情境①中物体做什么运动？（初速为零的匀加速直线运动）我们前而用实验研究过匀变速直线运动，大家回忆一下，其原理是什么？器材有哪些？那么这个实验应该如何设计呢？请讨论并提出实验方案.%1分组实验：经上述点拨讨论，设计出如图1所示的实验装宜分组进行实验，每两位同学打一条纸带.教师巡视指导，帮助学生解

7、决操作屮存在的问题.%1数据处理：速度的计算可利用第二章末习题题的结论，时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度，将测量和计算结果填入表3中.点下落度末速度匝力做的功动能的变化愀2hiVimght1Z铲？3h、5mghs1:1mghq12Tmv<由表3比较mgh2与丄加讶，mgh3与丄mv,mgh4与丄加甘的结果是否与理论致？5•概括规律师生共同概括动能定理的内容、数学表达式，重点说明外力的意义及功的正负等问题.三、理解应用，掌握规律，训练思维一题多解，培养发散思维，寻求最住思维・例题:物体从高出地面H(m)处自由落下,(不考虑空气阻力)落至地

8、面陷人沙坑h(m)后停止.求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？解法一：用牛顿定律和运动公式求解.解法二：分过程用动能定理求解.解法三：全过程用动能定理求解.总结提高：(教师引导，让学生比较三种方法，进行总结)1.动能定理不涉及运动过程中的加速度和吋间，用它来处理间题耍比牛倾定律方便.2.用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及各力所做的功.3.全过程用动能定理要比分过程用动能定理更加方便.