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高一物理《动能和动能定理》教学设计

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一、教学目标

高一物理《动能和动能定理》教学设计

1、知识目标

(1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。

(2)理解动能定理及其推导过程。

(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。

2、过程与方法

(1)灵活运用动能定理。

(2)培养学生演绎推理的能力。

(3)培养学生的创造能力和创造性思维。

3、情感、态度与价值观

(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。

(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。

(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。

(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。

二、教材的地位与作用

动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白。

三、教学重点

1、动能概念的理解。

2、动能定的推导。

3、动能定理及其应用。

四、教学难点

1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。

2、对动能定理的理解。

考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。

以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。

一、引入新课

以一道例题引入新课,激起学生的学习兴趣。

例:例:一水平放置的圆盘可绕竖直转轴转动,质量为m的物块放在圆盘上

离转轴的距离为R,物块随转盘由静止开始转动,当转速增加到一定值时,

物块即将在转台上运动。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为u,求在这一

过程中摩擦力对物块所做的功?

提出这个问题是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。这道题目是典型的功能关系转换,考虑到学生的知识结构,这道题以他们现有的知识难以解决。这样很容易激起学生的学习兴趣。

二、复习提问

1、什么叫动能。

2、动能与什么因素有关?

在初中学生已经接触过动能,提出这两个问题便于学生回忆,有助于新课的讲解。

三、新科讲解

主要以板书配合多媒体讲授,概念以多媒体形式展示,动能定理的推导以板书形式为主。这样设计主要是便于学生门理解记忆,因为物理公式以及定理定律都不能死记硬背,应该理解记忆。要不然就会出现知其然不知其所以然。也是为了锻炼学生的逻辑思维能力。

四、讲解开课时引入的例题

解:分析:运动整个过程中重力、支持力、

向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力

是变力,因此设想用动能定理。

小物块的初动能为: ①

小物块的末动能为: ②

此题转换为求小物块的末速度v,小物块做圆周运动时的向心力由摩檫力提供,并且最大静摩擦力等于滑动摩檫力。于是有:③

所以:

有动能定理可得:④此题得解

解开学生的疑惑!

五、动能定理的应用

主要讲解课本上的例题和练习题。

六、课堂练习

让学生自己动手做课后习题,有不明白的进行讲解。

七、课堂总结

口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)

1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。

2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。

3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。

4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。

八、布置作业

教材“问题与练习”第1、2、3题.

一、动能

提问:在初中我们学过动能的初步知识,那么什么是物体的动能?

(1)、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能。

提问:动能的大小由什么决定?它是标量还是矢量?

(2)、大小:

(3)、说明:

①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?

②动能的单位:焦(J)

1J=1N·m=1kg·m2/s2

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?

③动能具有相对性。

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量。

2、公式:

3、推导:如图所示,某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2。求做功和速度变化的关系?

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: ……①

根据运动学公式:……②

外力F做功:……③

由①②③得:

三、动能定理的适用范围

1、因为动能定理是在牛顿第二定律的基础上推导出来的,其适用范围在牛顿第二定律适用的前提下。

2、任何宏观的物体不论它是做直线运动还是做曲线运动,不论物体所受的力是恒力还是变力,也不论研究的对象是单个物体还是一个系统,动能定理都适用。

四、应用动能定理解题的步骤

1、确定研究对象,明确它的运动过程,并建立好模型。

2、分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功。

3、明确初状态和末状态的动能(可将过程分段)。

4、用列方程求解(必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解)。