《探究外力做功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

第4頁(yè)共4頁(yè)《探究外力做功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思徐新波（廣州市，白云區(qū)廣州市第六十六中學(xué)）課題：《探究外力做功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系》（高中物理粵教版必修二教材）教學(xué)分析教學(xué)目標(biāo)課標(biāo)要求：通過實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，理解動(dòng)能定理，能用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。課標(biāo)的細(xì)化要求：1、知識(shí)與技能（1）知道外力做功可以改變物體的動(dòng)能。（2）會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法來探究物理定理或規(guī)律（3）理解動(dòng)能定理，知道它的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。（4）理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過程。（5）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、過程與方法（1）經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分析、比較、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過理論分析、推導(dǎo)與論證，得到外力做功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系，體會(huì)科學(xué)探究的方法。（2）經(jīng)過理論分析與論證的過程，使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練。（3）通過實(shí)踐與拓展，使學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過實(shí)驗(yàn)與探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和實(shí)踐能力。（2）經(jīng)歷討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神。（3）經(jīng)過實(shí)踐與拓展，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力和實(shí)際應(yīng)用能力。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)要求學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案、實(shí)驗(yàn)步驟，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格；全班討論各種實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)方法；要求學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出猜想；動(dòng)能定理的理論推導(dǎo)，理解動(dòng)能定理，知道它的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材；2、綜合探究實(shí)驗(yàn)和理論分析的結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，得出動(dòng)能定理的文字表達(dá)和數(shù)學(xué)表達(dá)式。學(xué)情分析初中時(shí)學(xué)生已學(xué)過了動(dòng)能的初步知識(shí)，在本章的第一節(jié)學(xué)習(xí)了功的有關(guān)知識(shí)，第二節(jié)又對(duì)動(dòng)能進(jìn)行了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，這為本節(jié)讓學(xué)生去探究外力做功與物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（由于我校學(xué)生的基礎(chǔ)較差，在探究的過程中要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶崾荆┙虒W(xué)器材

小車（一端系著一根細(xì)繩），帶定滑輪的滑板一塊，一個(gè)斜面，毛巾一條，電火花打點(diǎn)記時(shí)器（50HZ），紙帶，重錘，小球，刻度尺，平拋運(yùn)動(dòng)儀。設(shè)計(jì)思想教學(xué)主線設(shè)計(jì)演示兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)引出問題（外力做功可以改變物體的動(dòng)能，那么外力做功與物體的動(dòng)能變化之間有什么變化呢？）讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟（怎樣求出功和動(dòng)能的變化）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論理論論證（可以放手讓學(xué)生去推導(dǎo)）例題分析通過習(xí)題反饋對(duì)教學(xué)進(jìn)行監(jiān)控教學(xué)反思教學(xué)媒體設(shè)計(jì)通過兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)（具體見老師的活動(dòng)）引入新課，提出問題，讓學(xué)生猜想并自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究（四人一組），通過實(shí)物投影對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行公開評(píng)價(jià)，通過PPT課件演示整個(gè)教學(xué)過程。教學(xué)過程老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)說明和媒體運(yùn)用

演示實(shí)驗(yàn)引入：①小車的一端系著一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪系著一個(gè)重物，放開重物。②在桌面上鋪一條毛巾，小車在斜面上滑下，在毛巾上運(yùn)動(dòng)一段路程后停下。請(qǐng)分析上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中小車在水平面上的動(dòng)能是如何變化的？為什么？

①中小車的動(dòng)能變大，拉力做正功；②中小車的動(dòng)能變小，阻力做負(fù)功。

利用實(shí)驗(yàn)引入新課，讓學(xué)生在現(xiàn)象中總結(jié)原因，得到外力做功與物體動(dòng)能變化的定性關(guān)系。讓學(xué)生對(duì)功與能有了進(jìn)一步的理解，把理論與實(shí)踐結(jié)合起來。設(shè)問：可見，做功可以改變物體的動(dòng)能，那么外力做功的多少與物體動(dòng)能的變化量究竟有什么關(guān)系呢？猜想與討論：

有的學(xué)生認(rèn)為外力做功與物體動(dòng)能變化相等，有的學(xué)生認(rèn)為外力做功比物體動(dòng)能變化更大或更小，觀點(diǎn)不一……設(shè)問引起學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲。請(qǐng)同學(xué)們通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來探究外力做功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系。（準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)儀器比較多）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，重錘m=0.3kg小球m=0.1kg位移（m）外力做的功（J）速度V（m/s）動(dòng)能變化量V1V2準(zhǔn)備較多的實(shí)驗(yàn)儀器，這樣就能讓學(xué)生多些選擇來探究外力做功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，可以是自由落體，可以是斜面上的運(yùn)動(dòng)，也可以是平拋運(yùn)動(dòng)。巡視各組學(xué)生實(shí)驗(yàn)的情況學(xué)生在討論中進(jìn)行自己的實(shí)驗(yàn)，用通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶來記錄物體的位移，通過紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出初末位置的速度。讓各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，從三組不同的實(shí)驗(yàn)方案中各挑選出一個(gè)典例與全體學(xué)生進(jìn)行分析，找出優(yōu)點(diǎn)和不足之處。各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，被選中的小組展示其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案，并演示剛才所做的實(shí)驗(yàn)。利用小車、重錘、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和帶定滑輪的滑板進(jìn)行探究的。外力的功遠(yuǎn)大于物體動(dòng)能的變化。利用自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究的，外力的功近似等于物體動(dòng)能的變化。用實(shí)物投影展示從三組不同的實(shí)驗(yàn)方案中挑選出的三個(gè)典例，與全體學(xué)生分析。觀察三小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程，找出優(yōu)點(diǎn)和不足之處。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析數(shù)據(jù)，得出在實(shí)驗(yàn)允許的范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。從上面的實(shí)驗(yàn)中我們已經(jīng)得出外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，那么我們能不能從理論上進(jìn)行論證呢？引導(dǎo)學(xué)生積極思考，變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)。質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F的作用下，以速度v1開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)位移S后速度增加到v2，已知物體與水平面的摩擦力恒為f，試根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系？用多媒體展示前面的問題情景。動(dòng)能的變化讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立推導(dǎo)，只對(duì)后進(jìn)生進(jìn)行個(gè)別提示。加深學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)，提高他們的推理能力。經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)。請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比兩個(gè)過程所得的結(jié)論。從實(shí)踐和理論上都得到了：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化——?jiǎng)幽芏ɡ碚n后請(qǐng)參考網(wǎng)站/gzwl例題分析?？偨Y(jié)出動(dòng)能定理的適用條件：恒力、變力在直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)中做功的情況。總結(jié)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟：①明確研究對(duì)象及所研究的物理過程．②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和．③確定始、末態(tài)的動(dòng)能．(未知量用符號(hào)表示)，根據(jù)動(dòng)能定理列出方程:W總＝Ek2—Ek1④求解方程、分析結(jié)果

用多媒體展示教學(xué)監(jiān)控1、課內(nèi)練習(xí)：（1）、一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊在恒力F的作用下，沿著光滑的水平面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，物體的位移是多少？（2）、質(zhì)量為1kg的木塊，以4m/s的初速度從傾角為300的斜面底端向上滑行，上滑的最大距離是1m，試求木塊滑回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度是多少？（3）、如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運(yùn)動(dòng)到高為h2的B處，若在A處的速度為VA，B處速度為VB，則AB的水平距離為多大？可先讓學(xué)生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導(dǎo)使用動(dòng)能定理．A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用．三個(gè)力做功分別為Fs，0和-mg(h2-h1)，所以動(dòng)能定理寫為：從此例可以看出，以我們現(xiàn)在的知識(shí)水平，牛頓定律無能為力的問題，動(dòng)能定理可以很方便地解決，其關(guān)鍵就在于動(dòng)能定理不計(jì)運(yùn)動(dòng)過程中瞬時(shí)細(xì)節(jié)．2、作業(yè)課本P731P743、43、課后思考題用手?jǐn)D壓塑料瓶時(shí)，里面的水向外射出，怎樣估測(cè)擠壓時(shí)手對(duì)塑料瓶所做的功？簡(jiǎn)要寫出你的實(shí)驗(yàn)方案。采用的是分層練習(xí)，目的是讓每一個(gè)學(xué)生都能找到一點(diǎn)自信。第3題可先讓學(xué)生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導(dǎo)使用動(dòng)能定理求解．教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)采取的是實(shí)驗(yàn)究與理論論證相結(jié)合的教學(xué)模式，通過學(xué)生的合作探究、自己動(dòng)手、自我總結(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，探究意識(shí)，體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，體現(xiàn)了新課標(biāo)的要求。在實(shí)施的過程中，由于學(xué)生的兩極分化比較嚴(yán)重，一部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)