动能定理教学设计

2024-07-12

动能定理教学设计(精选8篇)

篇1:动能定理教学设计

动能和动能定理教学设计

一、教材分析

1.内容分析

《动能和动能定理》主要学习一个物理概念:动能;一个物理规律:动能定理。从知识与技能上要掌握动能表达式及其相关决定因素,动能定理的物理意义和实际的应用。

过程与方法上,利用牛顿运动定律和恒力功知识推导动能定理,理解“定理”的意义,并深化理解第五节探究性实验中形成的结论Wv2;

通过例题1的分析,理解恒力作用下利用动能定理解决问题优越于牛顿运动定律,在课程资源的开发与优化和整合上,要让学生在课堂上切实进行两种方法的相关计算,在例题1后,要补充合力功和曲线运动中变力功的相关计算;

通过例题2的探究,理解正负功的物理意义,初步从能量守恒与转化的角度认识功。在态度情感与价值观上,在尝试解决程序性问题的过程中,体验物理学科既是基于实验探究的一门实验性学科,同时也是严密数学语言逻辑的学科,只有两种方法体系并重,才能有效地认识自然,揭示客观世界存在的物理规律。

2.内容地位

通过初中的学习,对功和动能概念已经有了相关的认识,通过第六节的实验探究,认识到做功与物体速度变化的关系Wv2。将本节课设计成一堂理论探究课有着积极的意义。因为通过“动能定理”的学习,深入理解“功是能量转化的量度”,并在解释功能关系上有着深远的意义。为此设计如下目标:

二、目标分析

1、三维教学目标

(一)、知识与技能

1.理解动能的概念,并能进行相关计算;

2.理解动能定理的物理意义,能进行相关分析与计算; 3.深入理解W合的物理含义; 4.知道动能定理的解题步骤;

(二)、过程与方法

1.掌握恒力作用下动能定理的推导; 2.体会变力作用下动能定理解决问题的优越性;

(三)、情感态度与价值观

体会“状态的变化量量度复杂过程量”这一物理思想;感受数学语言对物理过程描述的简洁美;

2.教学重点、难点:

重点:对动能公式和动能定理的理解与应用。

难点:通过对动能定理的理解,加深对功、能关系的认识。教学关键点:动能定理的推导

三、教法和学法

依据《物理课程标准》和学生的认知特点,在课堂教学设计中要通过问题探究的方式,强化学生在学习过程中基于问题探究的过程性体验,为此,采取“任务驱动式教学”设计程序化的问题,有效引导学生自主、合作和有效的探究性学习。为此,在教学设计中重点突出三个环节:“问题驱动下学生对教材的理解”、“问题解决中对物理规律的深化理解”、“引申提高中对物理规律的深化应用”。所以任务驱动式教学成为本节课重要的教学方式,同时采取精讲释疑教学法;

学生的学法采取:任务驱动和合作探究;

选取多媒体展示、尝试练习题和“任务驱动问题” 本节课为一课时。

创设情境巡回指导指导调控精讲难点总结拓展课堂评价提出问题,导入新课任务驱动,感知教材合作探究,分享交流精讲点拨,释疑解惑典例引领,内化反思课堂总结,布置作业回忆旧知自主学习讨论展示互动交流巩固应用反思总结

四、教学过程

设计成6个教学环节:提出问题,导入新课;任务驱动,感知教材;合作探究,分享交流;精讲点拨,释疑解惑;典例引领,内化反思;课堂总结,布置作业。

基于旧知的复习,提出以下问题:

【提出问题,导入新课】通过橡皮筋对小车做功,探究“功与物体速度的变化关系”,得出了Wv2,但具体的数学表达式应当是什么?本节课我们将一起探讨这一问题。板书课题

【任务驱动,感知教材】给出问题,引导学生自学教材,并带着这些问题在学习小组内进行合作性学习,进行兵教兵,实现基本问题学生自学掌握。

在这一过程中教师一定要不断地巡回指导个学习小组的讨论与合作性学习,以学生的身份认真积极地参与讨论。教师要收集一些问题,为释疑解惑收集素材,进行有效地点拨服务。时间控制在10min内。为此设计了四个程序性问题,加强学生对教材的感知与理解。

1.动能EK与什么有关?等质量的两物体以相同的速率相向而行,试比较两物体的动能?如果甲物体做匀速直线运动,乙物体做曲线运动呢?

已知m12m2,v1v2,甲乙两物体运动状态是否相同?动能呢?

车以速度v04m做匀速直线运动,车内的人以相对于车1m向车前进的方向走动,分ss别以车和地面为参照物,描述的EK是否相同?说明了什么?通过以上问题你得出什么结论?

2.动能定理推导时,如果在实际水平面上运动,摩擦力为f,如何推导?

如果在实际水平面上F先作用一段时间,发生的位移L1,尔后撤去,再运动L2停下来,如何表述W合?

3.试采用牛顿运动定律方法求解教材的例题1,并比较两种方法的优劣? 4.做正功与做负功表现的现象是什么?本质上是什么?表述你的看法。【合作探究,分享交流】讨论展示学案,时间控制在8min内;

【精讲点拨,释疑解惑】着眼于知识内容的挖掘与适当的拓展。时间控制在6min内。⑴W合的理解:如果物体受到多个共点力作用,同时产生同时撤销,则:W合=F合l; 像例题1所给出的物理场景下,运用动能定理求解合力功,通过受力分析图又可以进一步求解某一分力。同学们对教材73页“动能定理不涉及物体运动过程的加速度和时间,因此用它处理问题常常比较方便”加深印象。

如果发生在多物理过程中,不同过程作用力个数不相同,则:W合=W1W2Wn ⑵对标量性的认识: ⑶对“增加”一词的理解; ⑷对状态变化量与过程量的理解:

【典例引领,内化反思】时间控制在12min内.对例题1的分析与拓展:

方法体系上“引导学生分析题干中已知运动学相关物理量比较多,要引导学生进行有效的受力分析,通过动能定理引导学生求解合外力,由此再求解某一分力,这是解决问题的一般思路。为加强这两种方法的对比,一定要引导学生运用牛顿运动定律进行解决。

总结出利用动能定理的解题步骤;

注重同一物理场景下的变式训练:如何求解阻力?末态速度?位移?时间? 给出拓展例题:

拓展例题1:如图71所示,用拉力F作用在质量为m的物体上,拉力 与水平方向成角度,物体从静止开始运动,滑行l1后撤掉F,物体与地面之间的滑动摩擦系数为,求:撤掉F时,木箱的速度?木箱还能运动多远?

如果拉力的方向改为斜向下,求再滑行的位移?

如果拉力改为水平,路面不同段滑动摩擦系数是不一样的,如何表示Wf? 该题目着重考查合力功、正交分解和最值问题。

拓展例题2:如图72所示,一质量为m的物体,从倾角为,高度为h的斜面顶端A点无初速度地滑下,到达B点后速度变为v,然后又在水平地面上滑行x0位移后停在C处,求:1.物体从A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功? 2.物体与水平地面间的滑动摩擦系数?

3.如果把物体从C点拉回到原出发点A,拉力至少要做多少功?

引申思考:物体沿斜面下滑过程中,如果在B点放一挡板,且与物体碰撞无能损,以原速率返回,求最终物体停留在什么地方?物体在斜面上通过的路程是多少?

该题目着重考查多方物理过程中合力功、W合的理解,以及W合Ek在反复折线运动问题中的相关应用,属于提高性的题目。

【课堂总结,布置作业】

1.对动能概念和计算公式再次重复强调。

2.对动能定理的表述、理解、应用中采取的思维方法,以及问题类型做必要总结。3.通过动能定理,再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深对两个物理量的理解。以上教学过程中的着墨部分:【感知教材】、【合作探究】和【释疑解惑】三部分。作业:教材P74:1、2、3、4、5;

五、板书设计

§7.7 动能和动能定理

一、动能表达式的推导

1、公式推导

2、动能的理解

二、动能定理

1、W合=Ek2-Ek1 物理意义: 理解:

2、应用 例题

1、解题步骤 拓展例题

1、拓展例题

2、六、教学反思

1.在课堂上提出的主要问题都必须是在课前精心设计好的,问题要紧扣教学目标,突出重点、克服难点、发展能力、学会学习,要有代表性,能使学生举一反

三、触类旁通。像推导动能定理的时候,必须设计程序化的问题:如何表征外力F?采取什么方法表征位移l?如何计算恒力功W?

2.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化:复习旧课,抓住新旧知识之间的联系,提出问题,设疑激趣,导入新课;表演实验,列举实例,提出问题,指导学生进行分析和思考;课后结尾,总结深化,提出问题,承上启下,使学生回味无穷,增强学生学习的主动性。

3.动能定理的解题步骤必须强调到位。

篇2:动能定理教学设计

1、部分学生课前预习不足。

部分学生没有认真预习《导学案》中《动能和动能定理》以及之前几节学过的内容,所以这部分学生知识遗忘比较严重,在课堂上不能主动积极参与到组内合作、组间竞争中来,不能发挥主观能动性,被动的在学。因此,我要加强课前的督促和检查。

2、应加强实验探究

在探究动能的相关因素(定性)时,本节课只是让学生进行了充分的思考及想象,但没有通过实验实际操作,如果事先准备好实验器材,让学生当堂实验,效果会更好。

3、语言要精练

课堂语言较流利,但语言的严谨性和准确性还有待继续提高。部分内容讲解过于详细,无疑浪费课堂上的宝贵时间,不利于充分体现学生的主体性,以后要做到详略得当,把握好尺度。

总之,在以后的教学中,我会加强对教材和教法的研究,并且充分研究学情,让“导学案”在课堂教学中发挥重要的作用,打造高效的课堂。

《动能和动能定理》教学反思2

1.教学预设的科学性是指“程序化问题”的设计上。基于学生的认知发展基础和先验经验,紧扣课时目标 精心设计。它的有效性是指能否调动学生发展的内驱力,基于教材的`理解进行有效地学习,实现自主性学习的目的。只有程序性问题切入学生的发展基础,才能做到有效的任务驱动。为此对学生的学习教师在课堂上提出的主要问题都必须是在课前精心设计好的,问题要紧扣教学目标,突出重点、克服难点、发展能力、学会学习,要有代表性,能使学生举一反三、触类旁通。

像推导动能定理的时候,必须设计程序化的问题:如何表征外力 ?采取什么方法表征位移 如何计算恒力功。

2.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化:复习旧课,抓住新旧知识之间的联系,提出问题,设疑激趣,导入新课;表演实验,列举实例,提出问题,指导学生进行分析和思考;课后结尾,总结深化,提出问题,承上启下,使学生回味无穷,增强学生学习的主动性。所提出的问题不一定都要学生回答,可以是问而不答,也可以是自问自答,要根据提问的目的灵活处理。若信口开河、随意提问,就很难达到预期目的。

教师必须根据大多数学生的实际情况设计出有一定难度的问题,使学生“跳一跳能将果子摘到”,提问的过程要由浅入深、温故知新、循序渐进、逐步深化,提问的重点在于弄清“为什么”,学会怎样去学习。

《动能和动能定理》教学反思3

在高一物理《动能和动能定理》的教学过程中,我遇到了一些问题。下面是我对此的一点反思。

在第七章学习了探究功与速度的变化关系后,教材研究了动能和动能定理。动能定理主要从功和动能的变化的两个方面来入手。里面包含了:功、能、质量、速度、力、位移等物理量,综合性很高。并且动能定理几乎贯穿了高中物理的所有章节、是物理课程的重头戏。

反思我在教学中存在的很多问题:

1、落实不到位。本来应该当时落实没能及时落实。

2、探究程度不够,平时让学生参与的机会较少,总是满足于自己一言到底。

3、不给学生机会出错,而学生从自己的错误中得到的认识会更加深刻。

在这次探究中是我感受到:

1、探究是全方面的,不一定仅仅体现在实验探究。

2、学生的积极性要在合适的环境中、用合适的方式、合适的语言调动的。

以后我如果再上这节课,我会多从生活入手,将理论渗透到实际的事例中,这样会更通俗易懂。

【《动能和动能定理》教学反思】相关文章:

1.动能定理课件

2.动能和动能定理说课稿范本

3.《动能和动能定理》高中物理的说课稿

4.高中物理《动能和动能定理》的说课稿

5.动能定理知识点总结

6.动能定理的知识点总结

7.《动能和势能》教学反思

8.《动能势能》教学反思

篇3:动能定理教学设计

一、转变教学方式

例如在教学“动能定理概述”这一内容时, 笔者采用了实验演示的方式:让滑块A从光滑的导轨上滑下, 与静止的木块相碰, 推动木块做功。首先, 有两个关键的实验演示:一是让同一滑块从不同的高度滑下;二是让不同质量的木块从同一高度滑下。其次, 让学生认真观察这两次实验演示, 描述现象, 说明原因。最后, 结合教师给出的例题, 总结出“动能定理” (外力对物体所做的功的代数和等于物体动能的增加) , 其数学表达式为:

通过上述公式, 我们需要明了W总和动能都是标量, 没有方向性。它是在功和能的基础上, 由牛顿定律推导而出, 即运动理论与功的结合公式。在解题过程中, 它是能量与运动的过渡公式。

从以往的教学经验来看, 题设中出现力 (F) 、功 (W) 、位移 (S) 、速度 (v) 和质量 (m) 等物理变量时, 可利用“动能定理”从功的角度考虑问题, 使问题迎刃而解。我们知道, 力 (F) 可以改变物体的形状与运动状态, 物体的运动状态的改变可以是运动方向与运动速率的改变。从上述公式可知, 动能的大小与运动速率有关, 运动速率与运动位移有关。从功 (W) 的定义看, 运动位移 (S) 与力 (F) 决定了功 (W) 的多少。可见, 利用“动能定理”可有效解决基础物理问题。

二、激发学生兴趣

由于高中物理比较抽象且概念及规律较多, 学生难以理解, 甚至丧失学习物理的兴趣。因此, 笔者在讲解有关“动能定理”的例题时, 先让学生总结规律、构建知识体系, 再由教师补充和修正, 充分体现“教师主导, 学生主体”的教学思想, 使学生体验成功的喜悦, 激发学生的学习兴趣。

例1:在h米的高台上, 将一铁球以初始速率v1水平抛出, 不计空气阻力的影响, 求该铁球落地的速度。通过分析, 可得出两种解题思路:一是利用“动能定理”解题, 二是利用“速度分解”解题。那么, 哪种思路更简便呢?通过分析发现:利用“动能定理”解题, 只须知道物体位移始末状态的动能和重力所做的功。所以, 利用“动能定理”解题不仅简单快捷, 而且不易出错。此外, “动能定理”在“变力做功”“分段做功”及“全程做功”类的题目中同样具有解题的优越性。

例2:在高为h的地方, 将一质量为m的小球自由释放, 假设小球在运动过程中所受空气阻力 (f) 不变, 且铁球在与地面碰撞时不损失能量, 试求铁球从开始到静止在地面的过程中所运动的路程总量。

通过分析可知:这是一道“分段做功”类的题目。我们可利用“动能定理”解答这类题目, 关键是直接将问题锁定在初动能与末动能上, 从而快速得出铁球运动的总路程为S=mgh/f。

在解答上述例题时, 笔者让学生写出解题过程, 并以投影方式展示学生的解题步骤, 然后指出其中的不足, 完善解题过程。在这一过程中, 需要指出的关键问题是:“动能定理”是从能量的角度解决未知的物理量, 其主要涉及位移 (S) 与速度 (v) 。所以, 利用“动能定理”应具体注意三点:一是确定研究对象, 选择参考系;二是对研究的物体进行受力分析;三是利用功的定义, 结合动能定理, 解决未知物理量。其中, 对研究的物体进行受力分析, 通常情况下是对其所受合力进行分析 (W总=F合S) 。当然, 计算总功分为两种情况:一是所受合力共同作用于研究物体上时, 可利用W总=F合S进行计算;二是所受各力不同时作用于物体, 总功应为各阶段各力所做功的代数和。通过上述方式, 不仅巧妙地解决问题, 更让学生感受到学习物理的乐趣, 增强学生学习物理的信心。

三、与实际生活结合

根据“动能定理”的定义可知:它所反映的是物体始末状态动能的变化与其合力所做的功之间的量值关系。因此, 我们不必考虑物体运动过程中运动方向、受力恒定与否等问题, 也就是说, 不论物体是做直线运动, 还是曲线运动, 抑或是变速运动, 都可使用“动能定理”分析和解决。可见, “动能定理”在实际生活中具有广泛的应用性。因此, 教师在教学“动能定理”这一内容时应结合实际生活, 引导学生学以致用。

例3 (2009年安徽高考题) :过山车是游乐场中常见的设施。图1是一种过山车的简易模型, 它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成, B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点, B、C间距与C、D间距相等, 半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0k g的小球 (视为质点) , 从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动, A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2, 圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长, 圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2, 计算结果保留小数点后一位数字。当小球经过第一个圆形轨道的最高点时, 求轨道对小球作用力的大小;如果小球恰能通过第二圆形轨道, 求B、C间距L。

解析:首先, 设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1, 根据“动能定理”

小球在最高点受到重力m g和轨道对它的作用力F, 根据牛顿第二定律,

由 (1) (2) 得,

F=10.0N-------------- (3)

其次, 设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2, 由题意

由 (4) (5) 得,

L=12.5m。

将例题解答与实际生活相结合, 既提高学生的学习兴趣, 又使学生更好地理解题意, 还提高学生解题的正确率。

篇4:动能定理教学设计

关键词: 课堂教学 微课程 案例反思

1.物理课堂的微课程理念

物理课堂教学过程中,可以将课堂教学重点内容分解为4~5个结构单元,每个结构单元称之为微课程。每个微课程都有其明确的教学目标,都有其构思精妙的教学程序,都有能体现培养学生三维目标的方法与技巧。

微课程学习时间一般定位为8~10分钟,这个设置有充分的科学依据。研究表明:学生对知识点的学习兴趣与注意强度经历“激发初态—增至最大—逐渐衰减”三个过程,历程约为10分钟。因此,利用微课程理念教学,能最大限度贴近学生的发展特点。

整个课堂教学紧紧围绕学生学习活动展开,学生能在活动中体验,在探究中生成,在互动交流中共享,在教师点拨中明晰疑惑与建构知识体系,在迁移应用中巩固知识和发展能力,在选择中发展个性特长,真正实现学生全面发展。

2.微课程理念推动了教学方法的变革

在“微课程”理念引领下,成功地构建了高效课堂教学模式—“问题探究三步式”教学法。“问题探究三步式”教学包含问题导入—探究深化—总结反思。每个步骤都精心设计,学生通过自学、交流、互动、质疑等学习活动解决问题。问题探究三步式是基于“问题式”学习基础上的构建式教学方式。学生置身于一系列真实情境的问题之中,以积极的问题解决者身份处理问题,使学生真正掌握知识与技能,同时培养学生的质疑思维和问题解决能力。

3.微课程教学设计案例与解析

本文以普通高中课程标准实验教科书物理必修1(人教版)中“动能和动能定理”这一节教学案例的设计为例。教学过程中“动能定理的理解与应用”是本阶段教学的重、难点。教学过程中可将“动能和动能定理”教学内容设计为“动能定理的演绎推导及动能概念的理解”、“动能定理的运用”、“用动能定理解题的优势”这三个微课程单元。

(1)微课程单元:“动能定理的演绎推导及动能概念的理解”

问题1:如图所示,一个物体的质量为m,初速度为v■,在与运动方向相同的恒力F(不计摩擦阻力)的作用下发生一段位移L,速度增大到v■,则:

①力F对物体所做的功多大?

②物体的加速度多大?

③物体的初速、末速、位移之间有什么关系?

④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?

【总结反思】该微课程教学目标是让学生明确“合力F做功与动能变化量之间的关系”。教学程序设计为:通过飞机起飞的实例分析,让学生知道动能变化与外力做功有关。再通过对物体在恒力F作用下,恒力F做功和动能的变化(结合运动学公式)关系式的推导,明确恒力F做的功等于动能的变化量,并提出动能的定义。让学生在自学和相互交流过程中理解动能的定义及动能定理。

(2)微课程单元:“动能定理的运用”

问题2:一架喷气式飞机,质量m=5×10■kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×10■m时,达到起飞的速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力。

【探究】问题2的处理可以使用以前所学的牛顿第二定律结合运动学的有关公式进行处理,也可以使用今天所学的动能定理进行处理。比较两种解题方法,请同学们谈谈自己的看法?

【再探究】为了更清晰地理解动能定理解题的思路,请概括动能定理解题的一般步骤。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生初步探寻“用动能定理解题的基本步骤和方法”。教学程序设计为:通过两种解题方法的对比,让学生掌握多种解题方法并能针对具体问题,选择其中最简单的一种方法进行解题。通过问题分析处理及相互交流,引导学生构建动能定理解题的一般步骤。

(3)微课程单元:“用动能定理解题的优势”

问题4:运动员用200N的平均作用力将质量为0.5kg静止的足球,以20m/s的速度踢出,在地面上滚动了50m远,那么运动员对球所做的功为多少?

【探究】教师引导学生分析:变力做功和曲线运动问题,能不能用以前所学的一些公式进行处理?

【再探究】比较分析动能定理处理问题的优势。

【总结反思】该微课程的教学目标是让学生通过对变力做功和曲线运动问题的处理体会“用动能定理解题的优势”。教学程序设计为:通过对变力做功和曲线运动问题的处理让学生发现以前所学知识在这些问题处理中的困难,进而引导学生使用动能定理处理此类问题,并体会动能定理解题的优势。

在“动能和动能定理”微课程设计中,教师通过对重点知识点的提炼,用由浅入深的问题构建起一个个微课程单元,极大地激发学生学习兴趣,有效集中学生注意力,将学生逐步引入知识的殿堂。三个微课程单元目标鲜明又相辅相成,“动能定理的演绎推导及动能概念的理解”解决的是学生对动能和动能定理的理解;“动能定理的运用”解决的是学生对动能定理的规范运用;“用动能定理解题的优势”解决的是学生对变力做功和曲线运动等复杂问题的巧妙处理。从表现形式看,微课程内容直接指向具体问题,主题突出,一课一事,层层剖析,有深度,能启发,有思考,形式新颖,便于传播。

以上所述是笔者运用微课程理念对物理课堂教学進行优化设计,愿接受物理界同行的批评和指教。从某种角度讲微课程不只是课程,其意义更在于它产生的过程,作为一种新颖的教学方式,微课程是教学思考与信息技术的结合体,是教师成长的载体。随着课程改革与创新的不断深化,愿每一位教师都积极置身于课程改革、教学方法创新大潮之中,用实际行动共同谱写教学改革的华丽篇章。

参考文献:

[1]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10).

[2]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(01).

[3]张静然.微课程之综述[J].中国信息技术教育,2012(11).

[4]李玉平.微课程——走向简单的学习[J].中国信息技术教育,2012(11).

篇5:动能和动能定理教学反思

这节课我付出了自己的努力,也取得了一定的效果,从整体框架来看我能够开发教材,对教材二次处理,同时也能够突显学生为主体,老师为主导的教学理念,充分挖掘教学资源,让学生在获取知识的同时培养学生的自主探究意识,调动了学生的学习积极性。

当然这节课也有不少遗憾和漏洞,现结合其他老师的指导和个人的一些想法归纳如下:第一、新知识的引入我使用了有关动能的两个视频,但在视频所展示的物理现象中开发的深度和广度不够,利用率不高,同时我也发现也许选取学生身边的生活事例更能调动学生的学习兴趣和探究意识,今后我应该更多关注和收集这方面的信息和内容。第二、在对学生进行课堂评价是应该更多的使用一些赞赏性的语句,让他们在获得肯定的同时树立信心,为学习的持续性埋下伏笔。

篇6:《动能和动能定理》教学设计剖析

教材内容的地位

动能定理是功能关系的重要体现,是推导机械能守恒定律的依据,因此是本章的重中之重。在整个经典物理学中,动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。也是每年高考必考内容。因此学好动能定理对

每个学生都尤为重要。

新课标要求

(一)知识与技能

1、掌握动能的表达式,理解动能的概念,利用动能定义式进行计算,并能比较不同物体的动能;

2、掌握动能定理的表达式,理解动能定理表述的物理意义,并能进行相关分析与计算;

3、理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题。

4、培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。

5、理论联系实际,学习运用动能定理分析解决问题的方法。

(二)过程与方法

1、设置问题启发学生的思考,让学生掌握解决问题的思维方法。

2、探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

3、经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

4、掌握恒力作用下利用牛顿运动定律和功的公式推导动能定理;

(三)情感、态度与价值观

1、感受物理学中定性分析与定量表述的关系,学会用数学语言推理的简洁美;

2、感受成功实验、团结、协作的的魅力,体验探究的愉悦,激发了探究意识,培养学生对科学研究的兴趣;

3、体会从特殊到一般的研究方法,领略自然的奇妙和谐,培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。学情分析

1、学生在初中对动能有了感性认识,在高中要定量分析。

2、高中生的认识规律是从感性认识到理性认识,从定性到定量。

3、通过前几节的学习,了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。但对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚,这就是本节重点解决的问题。教学重点

1、利用实验法探究动能定理;

2、动能定理及其应用。教学难点

1、利用实验法探究动能定理;

2、动能定理及其应用。教学方法

启发式、实验探究、推理归纳法、类比讨论等 教学工具

铁架台(附铁夹)、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、重物(带夹子)、刻度尺、多媒体 教学过程 导入新课

(一)演示实验:(可利用媒体资料中的动画)①介绍实验装置:让滑块A从光滑的导轨上滑下,与木块B相碰,推动木块做功.②演示并观察现象

a.让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到:高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多.b.让质量不同的滑块从同一高度滑下,可以看到:质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多.③从功能关系定性分析得到:一个物体能够对外做功,它就具有能量。功是能量转化的量度。做了多少功就有多少能量发生转化。

④由于物体运动而具有的能。物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢? 那么,如何设计一个简便易行的实验,探究功与速度的数量关系呢?

(二)实验探究

根据前面所学的知识,我们知道最容易计算和测量的功是mgh,利用打点计时器可以测量v。因此,在教学中模拟验证机械能守恒定律的实验,为学生创设科学探究的情境,采取回顾旧知识——提出新问题——科学猜想——数学类比推理——分析归纳——实验验证——总结规律——解决实际问题的探究策略,引导学生设计实验方案,归纳实验目的、方法、步骤等展开探究活动。处理数据时通过计算机系统进行,以简化过程节省时间。具体操作如下:

一、回顾旧知识——提出新问题

1.如何计算和测量重力做功?如何测量物体的速度? 2.重力对物体做功,物体的运动速度如何变化呢?

二、创设情境——设计实验——制定计划

1.为避免漫无边际的乱猜,引导学生联想自由落体运动的特点,讨论重力做功和速度变化的关系。根据mgh和测量v的方法制定、设计实验方案。

2.展示学生的设计成果,选择最佳方案分析、补充,归纳出实验目的、原理、器材,装置图:

三、讨论、分析注意事项:

1.装置要竖直,尽量减小纸带与限位孔间的摩擦,纸带无初速释放,重物的质量和密度应较大, 以减小阻力,确保自由落体运动。

2.纸带30F合s = 也可以引导部分学生利用牛顿运动定律解决,并加以比较优劣。【媒体展示——应用总结】 引导学生总结一下动能定理的应用步骤:(1)明确研究对象及所研究的物理过程。

(2)分析物理过程,分析研究对象在运动过程中的受力情况,画受力示意图,及过程状态草图,明确各力做功情况,即是否做功,是正功还是负功。求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程 W总=Ek2—Ek1

(4)根据动能定理建立方程,代入数据求解,对结果进行分析、说明或讨论。课堂总结: 学生叙述

【媒体展示】

1、Ek=m v2

2、W总= mv22-mv12

3、动能定理的应用步骤:

(1)明确研究对象及所研究的物理过程。

(2)分析物理过程,分析研究对象在运动过程中的受力情况,画受力示意图,及过程状态草图,明确各力做功情况,即是否做功,是正功还是负功。求出这些力的功的代数和。(3)确定始、末态的动能。(未知量用符号表示),根据动能定理列出方程 W总=Ek2—Ek1(4)根据动能定理建立方程,代入数据求解,对结果进行分析、说明或讨论。布置作业

1.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的是()A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=4W1 2.一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s,在这段时间里水平力做的功为()A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 3.物体A和B质量相等,A置于光滑的水平面上,B置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态,在相同的水平力F作用下移动相同的位移,则()A.力F对A做功较多,A的动能较大 B.力F对B做功较多,B的动能较大

C.力F对A和B做功相同,A和B的动能相同 D.力F对A和B做功相同,但A的动能较大

4.一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1 kg,μ=0.1,现用水平外力F=2 N拉其运动5 m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?(g取10 m/s2)5.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少? 教学后记

篇7:动能定理教学设计

动能定理是高中物理中十分重要的内容之一,是中学阶段处理功能问题使用频率最高的物理规律。而在动能定理的运用中要解决的主要问题有两个:一个是初状态、末状态的确定;一个是合外力所做的功的计算。本节课在上一节对《功和功率》复习课的基础上展开对《动能动能定理》 复习课的教学。希望通过师生对一些实际问题的共同讨论,使学生能根据题意,正确的确定初状态、末状态;在不同情形下用不同的方法计算合外力做功。希望使学生能加深对动能定理的理解,了解动能定理的一般解题规律,通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有比较全面、深刻的认识。

本节课的方法主要是在学生已有知识的基础上,通过学生讨论、教师点拨,然后归纳得出解决一些常见问题的方法,希望对提高学生的分析、理解能力有所帮助。

二、教学目标:

知识目标:

1、通过一个简单问题的引入让学生回忆动能和能定理的内容;

2、理解和应用动能定理,掌握动能定理表达式的正确书写。

3、分析得出应用动能定理解决问题的解题步骤。

4、能熟练应用动能定理解决一定的物理问题。

能力目标:

1、能根据功是动能变化的量度关系解决简单的力学问题。

2、理论联系实际,培养学生逻辑思维能力、分析、解决问题的能力;

情感目标: 通过动能定理的理解和解题应用,培养学生对物理复习课学习的兴趣,牢固树立能量观点,坚定高考必胜信念。

三、重点、难点分析

重点、1、本节重点是对动能定理的理解与应用。

2、总功的分析与计算对学生来说始终是个难点,总功的符号书写也是学生出错率最多的地方,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

3、通过动能定理进一步复习,让学生学会正确熟练应用动能定理,掌握应用动能定理解题的步骤,这是本节的难点。

四、教学设计思路和教学流程教学设计思想:通过同学们每天都做的踢毽子游戏引入复习内容,然后通过一个热身训练让学生明确应用动能定理解题的步骤,同时教师把规范的解题步骤展示给学生,以便学生能逐渐掌握应用动能定理解题的正确书写。教学过程中始终贯彻“以学生为本”的教学理念,采用学生讨论、思考、信息获取、演算、总结及口头表述的方法,突出老师与学生教与学的相互性,力求改变老师一讲到底的传统上课方式,在课堂教学模式上有所突破,同时根据学生的认知过程强化双基教学,提高学生的分析问题基本能力。

教学流程是通过一个游戏活动引出动能和动能定理的复习内容。以受力分析为线索,通过师生对问题的共同讨论分析,最后由学生讨论、发言,总结出动能定理解题的`一般步骤,并且通过巩固练习和思考提示学生进一步掌握应用动能定理解题的方法步骤。通过本节的复习,应使学生理解动能定理的内容,清楚动能定理的解题步骤,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的优点:即运用动能定理解题,由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动,因此用它来处理问题有时比较方便。从而使学生树立应用动能定理解题的更高(高端思维方式)、更快(加快解题速度)、更强(强化能量意识)的思想。

五、学习资源准备

教学课件,“五羊高考”复习资料

六、案例实录:

教学过程: 一)、新课引入(踢毽子游戏活动中有没有对毽子做功,如何求这个功)学生讨论并回答:有做功,可以用动能定理求解做功

板书:动能定义和动能定理内容及公式

动能和动能定理的几点说明:

1、动能是标量,没有方向;动能也没有负值。

2、动能定理公式中的左边是合力做的功,右边是动能的变化。

3、动能变化一定是末动能减去初动能。

4、合力做功是物体受到的所有力做功的总和,而不是某一个力做的功。

二)、动能定理的热身训练(学生独立完成)展示几个学生的答案,最后教师展示规范解题步骤,通过学生对比讨论,总结出应用动能定理比动力学和运动学结合的方法解题的优势,从而树立能量思想;并总结出应用动能定理解题的一般步骤,教师总结并课件展示:运用动能定理解题的步骤:

1、确定研究对象;

2、分清研究对象受力情况,研究各力做功,确定合力做的功;

3、分析选定阶段的初、末动能,确定动能增量;

4、运用动能定理求解

三)、动能定理应用之一:(学生做例1)通过该题的练习主要让学生明确研究对象的选取问题,特别是连接体问题,物体的受力、做功与动能的变化应具有同一性,不能张冠李戴相互混淆;

四)、动能定理应用之二:多过程问题(学生做例2)通过该题练习使学生进一步确定正确应用动能定理解题的方法步骤,特别是多过程问题如何选取研究过程至关重要;能全程的最好全程;然后通过变式训练2巩固全程思想,最终确定根深蒂固的能量观点;

教师课件展示多过程问题的解决办法,特别是全程法;

五)、动能定理应用之三:变力做功问题(学生独立完成训练3)请同学到黑板展示解题过程,检查学生掌握程度;

教师最后总结:通过以上练习我们认识到动能定理不管物体运动轨迹是直线还是曲线、不管受力是恒力还是变力都可以应用,没有任何使用条件的限制,因此我们要牢固树立能量意识。

【高中物理必修2《动能动能定理》教学设计】相关文章:

1.动能定理课件

2.《动能和动能定理》高中物理的说课稿

3.高中物理《动能和动能定理》的说课稿

4.《动能和动能定理》教学反思

5.《动能和动能定理》说课稿3篇

6.动能定理知识点总结

7.动能定理的知识点总结

8.动能和动能定理说课稿范本

篇8:质点系的动能及动能定理

高中物理中, 我们通常给学生介绍单个物体的动能及动能定理。

例1.如图所示, AB为1/4圆弧轨道, 半径为R=0.8m, BC是水平轨道, 长S=3m, BC处的摩擦系数为μ=1/15, 今有质量m=1kg的物体, 自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

解析:

方法一:从A到B的过程中, 有重力, 摩擦力做功,

从B到C的过程中, 只有摩擦力做功。

由以上联立可以得到

方法二:从A到C的过程中, 有重力, 以及两个过程中的摩擦力做功,

由动能定理可知:

点评:运用动能定理解题时, 我们可能遇到多个力做功, 也有可能运动变力做功, 甚至也会遇到多个过程的力做功。但是动能定理可以把这些问题简单化, 只关注初末位置的动能。使得许多问题变得很简单。

2质点系的动能及动能定理

但其实在很多情况下我们碰到的是多个相互联系的物体, 这时候再单独对每一个物体应用动能定理然后联立求解就显得很麻烦, 所以我们不妨来看一下系统的动能及动能定理

2.1质点系动能

首先我们来认识一下由两物体组成的质点系动能

例2:有一个玩具车M放在光滑的桌面上, 有一个轻弹簧的一端固定在小车上, 另一端被一个质量为m的小球压住, 如图所示。将小球释放后, 落在车上A的点, OA=S。如果小车不固定, 烧断细线, 球落在车上的何处?设小车足够长, 球不致落在车外。

解法一:

小车固定时:

弹簧的弹性势能转化为小球的动能即

平抛运动中,

小车不固定时:

弹簧的弹性势能转化为小球和小车的动能即

由动量守恒可知:

之后, 小球向右做平抛运动

小车向左匀速运动

而在这两次过程中的运动时间是一样的。

所以联立以上各式可以得到

解法二:质点系动能

小车不固定时:把小球和小车作为质点系处理

质点系所受合外力为零, 且初动量为零, 所以质心速度

在 (1) (3) 两式的等号左右分别乘以时间的平方

除此之外, 仅仅从式子本身我们很容易看出, 当时, 此时系统的动能最小。这也就从另一个角度很好的解释了在弹性碰撞中, 当两球速度相等时弹簧的压缩量最大, 即弹性势能最大, 动能最小。

虽然质点系的动能超出了正规高考的范围, 但原来的很多问题都可以得到很好地解答, 而且作为竞赛和自主招生来说, 质点系这是必须掌握的知识点, 所以对于有余力的同学不妨进行适当的拓展。

2.2系统动能定理

(1) 系统动能定理的提出

对于某一个孤立的物体, 外力对它所做的总功与合力所做的功是同一个意思, 但是对于一个系统而言, 影响系统能量变化的还仅仅限于外力做功吗?拿一个最简单的例子来说, 滑动摩擦力做功, 力是相互的, 所以摩擦力大小相等, 而二者之间有相对滑动, 即位移不等, 所以摩擦力对二者做功不等。也就是说内力对系统做功不可能为零。那么这样的内力做功同样会引起系统能量与外界能量的交换。

我们以如下图所示的两个物体构成的简单系统为例进行研究。

对A应用动能定理有:

我们将A所受的所有力分为两组, 其中一组为B对A的系统内力, 另一组为系统外物体对A的外力, 因此有:

同理, 对于B物体有:

两式相加有:

整理可得:

由上式可以看出, 外力可以对系统做功, 内力也可以对系统做功, 即系统动能的变化等于系统的内力与外力做功之和, 可见对于系统不能用单体下的动能定理, 但是她遵循着系统的规律, 即系统的动能定理.

(2) .系统的动能定理的应用

例3:如图所示, 一光滑的滑道, 质量为M高度为h, 放在一光滑水平面上, 滑道底部与水平面相切.质量为m的小物块自滑道顶部由静止下滑, (1) 求物块滑到地面时滑道的速度; (2) 物块下滑的整个过程中, 滑道对物块所作的功。

解: (1) 将物块和滑道看为一个系统, 在物块下滑过程中滑块和滑道之间的内力对系统所作的功为:

小球重力对系统所作功为:

令小物块飞离轨道时的速度为v, 滑道速度为V,

根据系统动能定理得:

由于该系统在水平方向系统未受外力作用, 动量守恒, 即

联立以上各式可得:

(2) 物块下滑过程中, 滑块重力和滑道都对滑块作功, 对滑块应用动能定理, 有:

当然我们也可以对斜面进行分析:

斜面在运动过程中只有压力做功, 即

由于内力做功为零, 即弹力对斜面做的功与弹力对物块做的功等大相反。所以同样可以得到

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