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高一物理《動能和動能定理》教學設計

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一、教學目標

高一物理《動能和動能定理》教學設計

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。考慮到國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

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:在國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)

1J=1N·m=1kg·m2/s2

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、任何巨集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)。