動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì).doc

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？