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文檔簡介
7.7 動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)授課人:丁鵬飛 授課時(shí)間:2014年5月12日 授課班級(jí):高一(11)班一、設(shè)計(jì)思路: 課程標(biāo)準(zhǔn)要求“探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系理解動(dòng)能和動(dòng)能定理,用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象”。 在前幾節(jié)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)建立了一種認(rèn)識(shí),那就是某個(gè)力對(duì)物體做功一定對(duì)應(yīng)著某種能量形式的變化。因?yàn)橛星皫坠?jié)的基礎(chǔ),本節(jié)可以放手讓學(xué)生自己去推理和定義動(dòng)能的表達(dá)式。動(dòng)能定理是力學(xué)中一條重要規(guī)律,它反映了外力對(duì)物體所做的總功跟物體動(dòng)能改變的關(guān)系,動(dòng)能定理貫穿在本章以后的內(nèi)容中,是本章的教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)習(xí)掌握它,對(duì)解決力學(xué)問題,尤其是變力做功,時(shí)間未知情況下的問題有很大的方便。 本課教學(xué)設(shè)計(jì)的過程為:學(xué)生通過回憶初中所學(xué)的內(nèi)容及觀看視頻和圖片引起對(duì)物體動(dòng)能變化原因的思考通過具體實(shí)例,深化對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理的理解,并掌握動(dòng)能定理解題的一般步驟通過問題引導(dǎo),使學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的物理含義有更深層次的理解通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行恒力、直線向變力,曲線過程的拓展和求證設(shè)計(jì)物理情景,通過引導(dǎo)讓學(xué)生自主進(jìn)行理論探討和論證,找出動(dòng)能的表達(dá)式 由于本節(jié)內(nèi)容較多又很重要,還需安排一節(jié)習(xí)題課,以達(dá)到良好的效果。二、教學(xué)目標(biāo): 1知識(shí)和技能: 理解動(dòng)能的概念,會(huì)用動(dòng)能的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算;能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律理論推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式;理解動(dòng)能定理的物理意義; (4)會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題,掌握用動(dòng)能定理解題的一般步驟。 2過程和方法: 運(yùn)用演繹推理的方法推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式,體會(huì)理論探究的方法;體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論探究相結(jié)合的探究過程;在理解領(lǐng)悟動(dòng)能定理的過程中體會(huì)類比法、微元法的應(yīng)用。 3情感、態(tài)度和價(jià)值觀:通過對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理的演繹推理,使學(xué)生從中領(lǐng)略到物理等自然學(xué)科中所蘊(yùn)含的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系;通過對(duì)動(dòng)能定理的深入了解,感悟運(yùn)用動(dòng)能定理處理問題的優(yōu)越性。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):1重點(diǎn):動(dòng)能概念的理解;動(dòng)能定理及其應(yīng)用。2難點(diǎn):動(dòng)能定理的表達(dá)式的推導(dǎo),及對(duì)動(dòng)能定理的理解。四、教學(xué)資源: 光電門,擺線錘DIS實(shí)驗(yàn)裝置,多媒體課件及視頻五、教學(xué)方法:演繹推理、實(shí)驗(yàn)演示六、課時(shí)安排:1課時(shí)七、教學(xué)設(shè)計(jì)來&源:中教#*網(wǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入觀看視頻:子彈擊中物體的絕美瞬間展示三幅圖片:高速列車的啟動(dòng)載人飛船的回收飛牌達(dá)人紙牌切入木板師:這段視頻展現(xiàn)了力量與速度的關(guān)系是如此簡單而強(qiáng)烈,那么圖片中的這些物體動(dòng)能變化的原因是什么?生:分析、討論得出外力做功是物體動(dòng)能變化的原因。師:外力做功和動(dòng)能變化之間的定量關(guān)系是什么?動(dòng)能如何定量表述? 通過視頻及圖片創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生對(duì)動(dòng)能及動(dòng)能變化原因的探究興趣理論探究(外力做功與動(dòng)能關(guān)系)投影創(chuàng)設(shè)情景:情景1:設(shè)某物體的質(zhì)量為m,在光滑水平面上,受到與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移,速度由v1增加到v2,試推導(dǎo)出力F對(duì)物體做功與動(dòng)能的關(guān)系 情景2:若地面粗糙,物體所受摩擦力恒為f,這個(gè)過程中外力做的功與動(dòng)能的關(guān)系又會(huì)如何?觀察兩種情景的推導(dǎo),發(fā)現(xiàn)有相同的關(guān)系Wmvmv學(xué)生對(duì)比這兩個(gè)表達(dá)式WGmgh1mgh2Wmvmv創(chuàng)設(shè)問題: 師:設(shè)問引導(dǎo)1外力對(duì)物體做的功是多大? 2物體的加速度是多大? 3物體的初速度、末速度、位移之間有什么關(guān)系? 4結(jié)合上述三式能推導(dǎo)出什么關(guān)系式? 生:兩位學(xué)生板演,其他學(xué)生自主推導(dǎo):情景1:WFlFFm(vv)mvmv情景2:師:初態(tài)和末態(tài)有著相同的表述形式mv2,說明mv2應(yīng)該是一個(gè)具有特定意義的物理量!對(duì)比重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系并回想初中對(duì)動(dòng)能的定性認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)與該量的表述形式完全吻合。師:上述結(jié)論的推導(dǎo)是在恒力做功、直線運(yùn)動(dòng)過程中得出的,若做功過程對(duì)應(yīng)一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)的路徑,該結(jié)論還成立嗎?若成立,則需如何驗(yàn)證?學(xué)生自己推導(dǎo)動(dòng)能定理表達(dá)式,并與已有的知識(shí)進(jìn)行順應(yīng)與構(gòu)建,從而得出動(dòng)能的表達(dá)式拓展理論推導(dǎo)(從恒力、直線運(yùn)動(dòng)過程拓展到變力、曲線運(yùn)動(dòng)過程)實(shí)驗(yàn)求證1.實(shí)驗(yàn)裝置:2.實(shí)驗(yàn)原理:3.設(shè)計(jì)表格,記錄數(shù)據(jù)4.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論展示三種情景:師:上述的問題可用這樣一套實(shí)驗(yàn)求證,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析需測那些物理量?生:高度測量利用刻度盤速度測量利用光電計(jì)時(shí)器師:演示實(shí)驗(yàn),通過計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生:分析數(shù)據(jù),討論得出結(jié)論-曲線運(yùn)動(dòng)中,上述結(jié)論仍然成立。(相對(duì)誤差允許的范圍之內(nèi))師:對(duì)上述三種不同的情景,我們通過理論探究與實(shí)驗(yàn)求證得到相同的規(guī)律,此結(jié)論即為力學(xué)中的一重要規(guī)律-動(dòng)能定理理論探究與實(shí)驗(yàn)求證相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理獲得更深層次的理解讓學(xué)生體會(huì)紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象背后隱藏著簡單的規(guī)律新知構(gòu)建(動(dòng)能概念)動(dòng)能(Ek)表達(dá)式:Ekmv2單位:焦耳(J)標(biāo)量:沒有方向相對(duì)性:由于速度具有相對(duì)性,所以動(dòng)能也具有相對(duì)性思考:質(zhì)量一定的物體1速度變化,動(dòng)能是否一定變化?2動(dòng)能變化,速度是否一定變化?師:動(dòng)能也具有相對(duì)性,速度又有正負(fù),但動(dòng)能卻不可能為負(fù)值生:(學(xué)生通過討論得出)速度是矢量,如果速度的方向發(fā)生變化,而大小不變,則動(dòng)能不變反之動(dòng)能是標(biāo)量,如果變化則一定是大小發(fā)生變化,如果速度的大小發(fā)生變化,則速度一定是變了強(qiáng)調(diào)動(dòng)能的標(biāo)量性和速度的矢量性間的區(qū)別和聯(lián)系新知構(gòu)建(動(dòng)能定理)動(dòng)能定理內(nèi)容:力在一個(gè)過程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化表達(dá)式:Wmvmv進(jìn)一步理解:(1)因果關(guān)系: 前因后果(2)數(shù)量關(guān)系: 功能互求(3) 同一性: l與v相對(duì)同一參考系-通常選地面師: Wmvmv這一外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系就是我們今天學(xué)習(xí)的最重要的內(nèi)容動(dòng)能定理生:完成填空W0, Ek2_ Ek1 Ek 0 W0, Ek2_ Ek1 Ek 0 進(jìn)一步理解功能關(guān)系拓展應(yīng)用【例1】如圖為高速攝影機(jī) 拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照片。子彈擊中蘋果前的瞬間速度 約為900m/s,穿出蘋果瞬間的速度約為為800m/s,子彈的質(zhì)量約為20g ,在蘋果中穿行的路徑約為10cm。試估算子彈穿過蘋果的過程中對(duì)蘋果的平均沖力?
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