一、教学目标
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)。