中职物理高教版（2021）2.2动能定理同步教案（表格式）

主题二功和能第二节动能定理教学设计案例课程内容第二节动能定理课程类型启发讲授课课时2学时教材内容分析本节主要让学生通过控制变量实验，理解动能的概念，在初中所学知识的基础上发展能量观念，知道动能是自然界中最常见的一种能量形式，知道物体的动能与其质量及速度的关系。了解动能定理，知道合外力做功对物体动能变化的影响，能用其解释生产、生活中的相关现象。学情分析学生在初中已经接触过动能的概念，但只是定性了解，没有涉及定量计算。因此，要重新建构动能的概念，了解物体的动能与物体的质量、速度的关系，知道动能的计算方法，用演绎法推导动能定理，了解其物理意义，能用其解释生产生活中的相关现象。教学目标1．理解动能等物理概念，知道动能是自然界中最常见的一种能量形式，知道物体的动能与其质量及速度的关系，了解动能定理，知道合外力做功对物体动能变化的影响，形成运动的物体具有动能、做功可以改变物体的动能等能量观念，能用其解释生产、生活中的相关现象。2．了解研究物体动能与其质量及速度关系时，使用的控制变量和比较、归纳的方法。了解定义动能使用的乘积定义法。了解运用牛顿第二定律和匀变速直线运动的位移公式演绎动能定理的方法，增强科学论证的能力。3．通过“研究动能与物体质量、速度的关系”演示实验，通过设计并制作风车等实践活动，增强实验观察、操作技能、技术运用、探究设计等核心素养，提高工程思维能力。4．通过制作逆风前进的小车等实践活动，发展工匠精神和合作交流素养。了解我国古代水车在农业灌溉方面的应用、我国现代在风力发电方面取得的科技成就，增强民族自豪感和科技传承的使命感，养成节约能源的行为习惯，增强保护环境的社会责任感。教学重点让学生建构动能的概念，了解动能定理及其应用方法。教学难点推导动能定理过程中使用的演绎方法、动能定理的物理意义及应用方法。教学策略让学生通过自主学习与合作学习了解新知识，形成新观念，提高实验观察能力，受到科学方法熏陶。主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习主要学法自主学习、观察实验、思考讨论、合作学习教学资源多媒体课件展示系统、由斜面和水平面组成的轨道、小车、木块、橡皮泥、刻度尺等。课堂实施教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图课前准备1.什么是动能？2.在“研究动能与物体质量、速度的关系”演示实验中，使用了哪些科学方法？3.什么是比较法？4.怎样计算物体的动能？5.动能定理是什么？1.安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。2.就学生提出的问题进行有针对性地备课，准备在课堂上学生讨论时给予指导。对教材和教学视频进行学习和思考，并与同学讨论其中发现的问题，将疑问反馈给老师。让学生通过课前自主学习，发现自己不理解的问题，准备到课堂上与同学讨论，与老师交流，解决疑问。课堂实施新课引入创设情境：水车是我国最古老的农业灌溉工具之一，它是一种由竹或木制成的轮形提水机械，如图所示。据文献记载，水车最早从东汉时期开始出现，隋唐时广泛用于农业灌溉，至今已有1700余年历史。展示图片、提问：水车做功利用的是什么形式的能量？它为什么能将水提升到高处？思考激发学生学习动力，明确学习目标新课教学我们在初中物理中已经学过，如果一个物体能够对外界做功，就说这个物体具有能量。物体由于运动而具有的能量，称为动能。讲述、提问：动能的大小跟哪些因素有关呢？倾听、思考回顾初中所学，注意知识衔接。演示实验：将由斜面和水平面组成的轨道固定好。在木块上将与小车碰撞的位置粘上一小块橡皮泥，将木块放置在水平轨道开始的位置附近，并做好位置标记。1．保持小车的质量不变，改变小车的速度先让小车从斜面中间某一固定位置由静止开始滑下，在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移s1后停下，记下s1的大小；将木块恢复到初始位置，再让小车从斜面更高的某一位置由静止开始滑下，在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移s2后停下，记下s2的大小。进行演示实验，组织学生合作学习：通过比较s1和s2，小车的质量相同时，下滑的初始位置越高，滑到底端时的速度越，把木块推得越，对木块做功越，说明小车做功前的动能越。观看实验、记录数据、合作学习、回答：小车的质量相同时，下滑的初始位置越高，滑到底端时的速度越大，把木块推得越远，对木块做功越多，说明小车做功前的动能越多。引导学生归纳动能与速度的关系。演示实验：2．保持小车的速度不变，改变小车的质量若忽略小车和轨道之间的摩擦力，则不同质量的小车从同一位置由静止开始，滑到底端时的速度相同。在小车上放砝码，增加小车的质量，再让小车从斜面中间的固定位置由静止开始滑下。小车在水平面上撞击并推动木块前进了一段位移s3后停下，记下s3的大小。进行演示实验，组织学生合作学习：通过比较s1和s3，当小车的速度相同时，质量越大的小车把木块推得越，对木块做功越，说明小车做功前的动能越。观看实验、记录数据、合作学习、回答：当小车的速度相同时，质量越大的小车把木块推得越远，对木块做功越多，说明小车做功前的动能越多。引导学生归纳动能与物体质量的关系。【思维与方法】比较法比较法是确定研究对象之间差异点和共同点的思维方法，是物理学研究中常用的一种方法。在上面的实验中，对每一种影响动能大小因素的研究都采用了比较法。讲述倾听让学生了解比较法。通过大量精确的实验，人们归纳出：一个质量为m，速度为v的物体，它的动能等于物体的质量与速度二次方乘积的一半。用Ek表示动能，则有E动能是标量，它的国际单位制单位是J（焦）。讲解倾听、理解、记忆让学生了解动能的计算方法。示例1一个质量为60kg的人以10m/s的速度奔跑，一颗质量为0.010kg的子弹以800m/s的速度射出。人和子弹相比，哪一个的动能大？解根据动能的定义式，人的动能是E子弹的动能是E通过比较可知，这颗射出的子弹比高速奔跑的人的动能大。讲解、示范倾听、理解、记忆让学生了解动能定义式的应用方法。如果一个质量为m，初速度为v1的物体，受到合外力F合的作用，并在力的方向上产生了一个位移s，而物体的末速度变为v2。运用牛顿第二定律和匀变速直线运动的位移公式，通过数学推导，可以演绎出W从功和能的角度研究此过程，可发现合外力对物体做的功，使物体的动能发生了变化，即合外力做的功等于物体动能的增量，这个结论称为动能定理。例如，一辆汽车起动时，牵引力和阻力的合力做正功，汽车动能增加；当汽车制动时，阻力做负功，汽车动能减少。讲解动能定理的推导过程和数学表达式。倾听、理解、记忆让学生了解动能定理的数学表达式和物理意义。示例2汽车的制动性能，是衡量汽车性能的重要指标之一。在一次汽车制动性能的测试中，司机踩下制动踏板，使汽车在阻力作用下逐渐停止运动（假设汽车制动时的阻力不变）。表中记录的是某型号汽车在以不同速度行驶时，制动后所经过的距离。请根据表中的数据，分析以下问题：（1）为什么汽车的速度越大，制动的距离越长？（2）让汽车载上3名乘客，再做同样的测试，结果发现制动距离增加了。试分析原因。（3）设汽车（没有乘客）在以60km/h的速度行驶的时候制动，在表中填上制动距离的近似值，说明分析的依据和过程。讲解例题的解决过程。倾听、理解、记忆让学生了解应用动能定理解决实际问题的方法。正是因为车辆的动能越大，它停下来需要的制动距离越长，所以在公路上，尤其是在高速公路上，设置了很多限制车速的标志牌。由于小型车辆的质量较小，因此高速公路上最高限制速度一般是120km/h；而由于货车、客车等中、大型车辆的质量较大，因此对它们的最高限制速度一般是100km/h。司机在公路（尤其是高速公路）上开车时，一定要时刻注意与前面的车辆保持适当的距离，防止发生追尾事故。《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》中第80条规定：“机动车在高速公路上行驶，车速超过100km/h时，应与同车道前车保持100m以上的距离；车速低于100km/h时，与同车道前车距离可以适当缩短，但是最小距离不得少于50m。”为此交通部门还在高速公路两侧设置了很多车距确认标志牌，提醒司机与前车保持安全距离。讲解生活中的实例倾听、理解让学生了解动能定理在生活中的应用。水车一般都建在河边，利用流动的河水对水车做功，使水车的动能增加。水车获得了动能，即可对舀起的河水做功，将其运送到高处。回应“情境与问题”中的问题。倾听、理解让学生了解用动能定理解释问题。【技术·中国】发展迅猛的中国风力发电技术把风的动能转化成电能，就是风力发电。目前无论是累计还是新增装机容量，我国都已成为全球规模最大的风电市场。组织学生自主学习、巡视、指导、答疑阅读、讨论对学生进行爱国主义教育，增强家国情怀。自由讨论本节的主要内容讲完了，同学还有哪些疑问，自由提问，小组讨论，自由抢答。组织学生自由提问、讨论，或回答问题。向老师提出自己的疑问、回答同学的问题。通过思想的碰撞，发展学生质疑创新的核心素养。归纳总结本节学习了动能概念、动能定理及其应用，同时了解了比较法等科学方法，受到了爱国主义教育等。归纳总结本节所学内容。倾听、记忆帮助学生巩固所学。课后提升书面作业实践活动板书设计略。评价反馈本节课堂上学生回答问题得到的分数，学生作业批改后将评语及时反