《探究動能定理》教學設計

1、探究動能定理教學設計【教材分析】動能定理是力學中最重要的規(guī)律之一，它的應用貫穿于以后的很多章節(jié)，但該節(jié)內容又是學生第一次定量的研究能量，所以本節(jié)要求學生通過做功轉化成其它能量的數(shù)學描述，了解動能的概念?！緦W情分析】初中時學生已學過了動能的初步知識，這為本節(jié)教學奠定了一定的基礎。在此基礎上，進一步了解物體的動能與物體的質量和速度的定量關系，為實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系做好鋪墊。【教學目標】1知識目標：掌握動能的概念，會利用實驗探究理解外力做功與動能的變化關系。2水平目標：通過實驗探究，鍛煉學生的動手操作水平，培養(yǎng)學生對實驗原理和方法的遷移水平和利用已知知識解決實際問題的水平。3情感

2、目標：在學生討論與交流的基礎上組織學生實行探究性實驗，通過實際操作、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理等培養(yǎng)學生利用實驗解決物理問題的水平，激發(fā)學生學習物理的興趣?！窘虒W重點】建立動能的概念，實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系，為理論推導動能定理奠定實驗基礎?！窘虒W難點】實驗探究外力（重力）做功與物體動能變化的定量關系?！窘虒W手段】分組實驗?！窘虒W過程】一、課前預習【知識】1動能：物體因為運動而具有的能，叫動能。2動能的大?。海╩為物體的質量，v為物體的速度）?？梢姡矬w的動能跟物體的質量和速度相關。m越大越大：v越大越大。【問題】1自由落體運動物體動能如何變化？其原因是什么？2自由落體運動的物體，重力

3、所做的功與其動能的變化量有何關系？3你能否利用下面提供的器材設計一個實驗來探究一下重力所做的功與動能的變化量的關系？提供的器材有：電火花式打點計時器、紙帶、重錘、刻度尺。4如何設計實驗？為什么這樣設計？5需要測量和記錄哪些數(shù)據(jù)？請設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。6如何利用實驗數(shù)據(jù)計算重力所做的功和動能的變化量？7如何準確處理實驗數(shù)據(jù)？請設計一個數(shù)據(jù)處理結果的表格。8請發(fā)揮你的想象，猜測一下實驗的結果是什么？二、課堂教學【師】什么是動能？【生】物體因為運動而具有的能叫動能?！編煛恳粋€運動的物體，其動能的大小如何計算？【生】物體的動能等于物體的質量與速度平方的乘積一半。【實驗演示】讓一小球做自由落體運

4、動?！編煛啃∏虻乃俣热绾巫兓?？動能如何變化？【生】小球速度越來越大，動能也越來越大?！旧顚嵗苛熊囯x站加速行駛時，速度越來越大，即動能越來越大：汽車剎車后，速度越來越小，即動能越來越小?！編煛渴裁丛驅е挛矬w的動能發(fā)生變化？【生】是因為外力對物體做了功。【師】外力做功與物體動能改變量之間到底有什么定量關系？為了研究方便，以自由落體運動中的重力做功為例，研究重力所做的功與物體動能改變量之間的定量關系。你能否根據(jù)已有的知識對這種關系作出猜想，并設計一個實驗來驗證你的猜想？【實驗探究】外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關系1提供的實驗器材有：電火花式打點計時器、紙帶、重錘，刻度尺。2請同學

5、們根據(jù)已有的知識，結合提供的實驗器材，在小組討論的基礎上，寫出你們的實驗方案。討論時請圍繞下列問題實行：（1）如何設計實驗方案？（實驗結束后叫學生上臺演示其實驗操作過程）【師生探討】將打點計時器側放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔，用手壓住打點計時器，另一手握住紙帶的上端，使紙帶豎直，重錘緊靠在下邊的限位孔處，開啟電源使打點計時器工作，然后放手，使紙帶在重錘的帶動下自由下落。能夠看到，打點計時器在紙帶上打下了一系列點，利用打了點的紙帶來計算重力所做的功與動能變化量的定量關系。（2）如何計算重力所做的功和動能的變化量？【師生探討】在紙帶上取兩個合適的點（如下圖4-

6、4中紙帶上的B點和E點），用刻度尺測出這兩點間的距離，采用求平均速度的方法求出打點計時器打B、E兩點時，重錘的速度和，再根據(jù)動能的計算式計算在B、E兩點時的動能及其動能的差值。（3）需要測量和記錄哪些實驗數(shù)據(jù)？（實驗后讓學生用圖示方式板書出來）（4）如何設計記錄數(shù)據(jù)的表格？（學生板書并填入實驗記錄的數(shù)據(jù)）3操作實驗，測量和記錄實驗數(shù)據(jù)。4數(shù)據(jù)處理表格（學生板書并填入數(shù)據(jù)處理結果）。5處理實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論?！旧客ㄟ^數(shù)據(jù)處理可知：重力所做的功與物體動能的改變量在誤差允許的范圍內是相等的。6結論的推廣：合外力對物體所做的功等于物體動能的增量。即：。說明：上面的表達式是物理學中一個非常重要的定理動能定量。三、課后思考1實驗改進：你是否想到