高中物理教学设计与反思

课题课题新人教版动能定理 作者及工作单位作者及工作单位 教材分析教材分析 1 动能定理是必修 2 第七章 机械能守恒定律 第七节的内容 学生在前 面已分别学习过了做功和动能的概念 2 动能定理是功能关系的重要体现 是推导机械能守恒定律的依据 因此 是本章的重中之重 在整个经典物理学中 动能定理又与牛顿运动定律 动量 定理并称为解决动力学问题的三大支柱 也是每年高考必考内容 因此学好动 能定理对每个学生都尤为重要 学情分析学情分析 1 通过课堂讲解 课时训练 课后习题及交流讨论分析出学生的学习情况 并进行相应的提高训练 2 初中时学生已学过了动能的初步知识 这为本节教学奠定了一定的基础 在此基础上 进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系 为实验 探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫 3 学生主要是在过程分析中存在障碍 如合力做功等求解 教学目标教学目标 1 知识与技能 知道外力对物体做功可以改变物体的动能 理解动能定理 会用动能定理进行计算 会用实验方法来探究物理定理或规律 理解动能定理 的推导过程 2 过程与方法 通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系 学会 获取知识与实验技能的方法 通过理论分析与论证的过程 使学生受到理性思 维的训练 通过实践与拓展 使学生灵活迁移所学知识 解决实际问题 通过 阅读资料活页 扩大学生的视野 丰富学生知识面 3 情感 态度与价值观 通过实验与探究 培养学生的探究意识与实践能力 经历讨论与交流 培养学生的语言表述能力与团结协作的精神 通过实践与拓 展 培养学生灵活迁移能力和实际应用能力 通过阅读资料活页 培养学生的 阅读 理解能力 使学生养成了解社会 关注社会的责任感 教学重点和难点教学重点和难点 教学重点 动能定理的推导过程 正确理解动能定理 通过让学生亲自动手 进行实验探究和理论论证得出定理 使学生对定理有更深的理解 教学难点 动能定理的理解和应用 教学过程教学过程 教学教学 环节环节 教师活动教师活动预设学生行为预设学生行为 设计意设计意 图图 导入 新课 在前几节我们学过 当力对一个物 体做功的时候一定对应于某种能量 形式的变化 例如重力做功对应于 重力势能的变化 弹簧弹力做功对 应于弹簧弹性势能的变化 本节来 探究寻找动能的表达式 在本章 1 追寻守恒量 中 已经知道物 体由于运动而具有的能叫做动能 大家先猜想一下动能与什么因素有 关 提问 什么是物体的动能 提问 物体的动能大小和哪些因素 有关呢 你有什么方法可以证明 引导学生回忆初中所做得小球撞击 木块的实验 归纳 物体能够对外做功的本领 越大 物体的能量就越大 实验中 滑块的质量和速度越大 对外做功 的本领越大 说明动能和物体的质 量和速度有关 学生回答 物体由 于运动而具有的能 量叫动能 学生回答 物体的 质量和速度越大 它的动能就越大 复习引入点 题 在复习 所学内容的 基础上深入 探究 激发 学生的学习 兴趣 学生 直接参与探 究过程 增 加感性认识 进行 新课 提问 那么 到底如何定量的来表 示动能呢 过渡 上一节课我们研究了做功和 物体速度变化的关系 两者之间有 什么关系 提问 那么比例系数为多少呢 如 何去确定呢 设计情景 如图所示 某物体的 质量为 m 在光滑的水平面上 受 到与运动方向相同的恒力 F 的作用 发生一段位移 l 速度由 v1 增加到 v2 求做功和速度变化的关系 物体受到的力与加速度什么关系 物体的初速度 末速度 位移之 间有什么关系 力 F 对物体所做的功多大 结合上述三式你能综合推导得到 什么样的式子 选择学生的答案 投影学生的解答 过程 归纳 总结 根据牛顿第二定律 maF 根据运动学公式 asvv2 2 0 2 外力 F 做功 FsW 由 得 2 0 2 2 1 2 1 mvmvW 思考 外力做功引起了什么量的变 化 归纳 外力 F 所做的功等于 这个物理量的变化 所以 2 2 1 mv 在物理学中就用 这个量 2 2 1 mv 表示物体的动能 学生观察演示实验 小球从斜面上滑下 同一小球 高度越 高 小球把木块推 得越远 同一高度 质量越大 小球把 木块推得越远 学生回答 力对初 速度为零的物体所 做的功与物体速度 的二次方成正比 学生讨论 找出做 功和速度平方变化 的定量关系 学生讨论 求解 学生讨论找出 这个特定 2 2 1 mv 意义的物理量 深化对前一 节课所学内 容的理解 激发学生的 探究兴趣 让学生感受 理论探究的 过程 在学 生求解的过 程中要适度 巡视 加以 指导 应用学生的 解答过程 肯定学生的 探究过程 让学生体会 探究的乐趣 和喜悦 在探究的基 础上进一步 激发学生的 科学思维能 力 提问 动能的大小由什么决定 它 是标量还是矢量 动能是标量 且总为正值 由物 体的速率和质量决定 与运动方向 无关 提问 动能的单位 提问 二战时一位飞行员用手抓住 了一颗飞行的子弹 这说明了什么 提问 上式的物理意义是什么 如果物体受到几个力共同作功 上式是否还成立呢 讲解 上式具有普遍意义 是力学 中的一条重要规律 二 动能定理 1 表述 合外力对物体做的功 等 于物体动能的变化 2 公式 2 0 2 2 1 2 1 mvmvW 提问 刚才的推导是在物体受恒力 作用 并且做直线运动的情况下得 出的 如果物体受到变力作用或物 体做曲线运动时 定理是否正确呢 1 合外力做正功 动能增加合外 力做负功 动能减少 2 动能定理中的功是合外力做的 总功 总功的求法 a 先求合力 再求合力功 b 先求每个力做的功 再求代数和 3 适用范围 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 既适用于直线 运动 也适用于曲线运动 学生回答 动能的 大小由物体的质量 和速率决定 学生讨论 动能是 标量 学生回答 动能的 单位和功的单位相 同 学生讨论 子弹相 对飞行员的速度很 小 相对动能也就 很小 学生回答 做功等 于物体动能的变化 学生讨论 可以成 立 此时的 W 应为 合外力对物体做的 总功 学生讨论 采用微 元法 将物体的运 动分解成许多小段 在每一小段上物体 受到恒力且做匀速 运动 可以得到同 样的结论 通过问题和 实际事例 增加学生对 知识的感性 认识和横联 系 突破教 学难点 紧紧扣住探 究过程 再 次提出问题 激发学生的 研究兴趣和 学习热情 发挥学生的 主观能动性 通过学生的 思考 和以 前所学的思 维方法有机 结合 突破 难点 学习用理论 指导实践的 方法 培养 细致严谨的 科学态度 例 一架喷气式飞机 质量 5 103 kg 起飞过程中从静止 开始滑跑的路程为 S 5 3 102 时 达到起飞速度 v 60 s 在 此过程中飞机受到的平均阻力是飞 机重量的 0 02 倍 0 02 求飞 机受到的牵引力 确定研究对象 飞机 分析研究过程 飞机滑跑过程 分析受力 重力 支持力 牵引力和阻力 分析做功 情况 牵引力和阻力做功 分析动 能变化 初动能 末动能 根据动能定理列出方程 求解 思考 如果用牛顿运动定律和运动 学公式是否可以求解 教师讲解 上边两种解法分别是 解法一是用牛顿第二定律和匀变速 直线运动的公式求解的 而解法二 是用动能定理求解的 那么同学们 比较一下 这两种解法有什么区别 呢 学生讨论比较后得到 解法一采用牛顿运动定律和匀变速 直线运动的公式求解 要假定牵引 力是恒力 而实际中牵引力不一定 是恒力 解法二采用动能定理求解 因为动 能定理适用于变力 用它可以处理 牵引力是变力的情况 而且运用动 能定理解题不涉及物体运动过程中 的加速度和时间 所以用它来处理 问题比较方便 引导学生看课本例题 2 提问 通过两个例题 你是否可以 归纳出应用动能定理解题的步骤 总结步骤 练一练 做一做 想一想 抽查有代表性的解 法在实物投 影仪上展示 解法一 以飞机为 研究对象 它做匀加速直线运 动受到重力 支持力 牵引力和 阻力的作用 解法二 以飞机为 研究对象 它受到重力 支持 力 牵引力 和阻力作用 这四 个力做的功 据动能定理得 代入数据得 F 1 8 104N 通过比较 激发学生用 不同方法处 理同一问题 的兴趣 通 过比较 突 出动能定理 的优点 增 强学生对知 识的内化 学生根据所 学的知识 当堂巩固 培养应用规 律解决问题 的能力 加 强对知识和 规律的理解 布置 作业 问题与练习 第 1 2 3 4 5 题 加深对课堂 知识的巩固 和理解 板书设计板书设计 第七节 动能和动能定理 一 动能 1 定义 2 动能的表达式 3 动能的单位和标矢性 4 例题 二 动能定理 1 内容 合力在一个过程中对物体所做的功 等于物体在这个过程中动能的变 化 2 公式 3 例题 分析 结论 动能定理的解题步骤 学生学习活动评价设计学生学习活动评价设计 书面评价 限时完成 由光滑水平面上一物体原来静止