优秀教案系列
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第3节动能和动能定理
教学分析
教学分析
教学目标
1.物理观念:知道动能的定义式、知道动能是标量、知道动能定理的表达式;理解动能定理的意义。
2.科学思维:会用类比思维方法寻求动能的表达式和动能定理的表达式,先进行特殊情况的讨论,再化归为一般方法。
3.科学探究:会用理论与实验相结合的方法确定动能的表达式和动能定理的表达式。
4.科学态度与责任:增强学生将物理知识与生活实际联系的意识,体会应用动能定理解题的优越性,培养学生探求新知的欲望和兴趣。在交流探讨过程中,培养学生敢于发表见解与合作意识。
教学重难点
重点:理解动能定理,并应用动能定理解决问题。
难点:利用类比重力势能的定义方法来推导得出动能的表达式。
教学方法
教师启发引导教学与探究法相结合,并辅以推理归纳法、讲授法、探究法等。
课时安排
2课时
教学准备
投影片、课件、导轨、物块(或小球两个)、多媒体辅助教学设备、学案等
教学
教学设计
教学环节
教学过程
设计意图
评价维度
一、课堂引入
[实验展示]
如图所示,取两个完全相同的斜面和木块,从同一高度释放两个小球(质量不同,暂不告知学生),发现水平面上的木块被推动的距离不同。
[提出问题]木块被推动的距离不同的原因是什么。
通过简单的小实验,引入课题,让学生对小球的质量不同造成的小木块位移的差距产生好奇。
能否对由简单到复杂的物理问题进行分析和推理,获得结论并作出解释。
教学环节
教学过程
设计意图
评价维度
一、课堂引入
[学生回答]二者产生的效果之所以有差异是因为质量和速度不同,也就是动能不同造成的。
我们实际体会、验证一下动能与哪些量有关。
[教师总结]板书呈现课题,配合课件使用,引导学生进入本课的学习过程,明确本课的基本教学目标。
二、新课教学
(一)动能的表
达式
[提出问题]我们总结一下,动能的大小与哪些因素有关?
[学生回答]动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大,运动的速度越大,物体具有的动能就越大。
[师生对话]那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?我们接下来就来探究这个问题。我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?
学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。
[分组研讨、合作探究]合作探究一:动能的表达式
一个初速度为v1,质量为m的物体放在光滑水平面上,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度变为v2。
1.物体在恒力作用下做怎样的运动?(匀加速直线运动)
2.物体的加速度为多大?(a=v22-
3.物体的位移可以怎样表示?l=
4.在这个过程中恒力做的功为多少?(W=Fl=12
[展示成果]
上面表达式用语言文字表示:力F所做的功等于“12mv2
[教师总结]物理学上就把“12mv2
知道合力做功是引起动能变化的原因。
提高总结、质疑、解释、表达交流的能力发展水平及学以致用的兴趣和能力。
教学环节
教学过程
设计意图
评价维度
(一)动能的
表达式
[教师板书]一动能(Ek)
1.表达式:Ek=12mv
[提出问题]一个新的物理量的学习,除了对它的概念和表达式的学习以外,还要掌握它的其他什么相关内容?请同学们类比“重力势能”这个物理量的学习过程,总结还应掌握哪些动能的相关内容。
[学生回答]
动能的单位、动能的标矢性、是状态量还是过程量、正负性。
2.单位:焦耳(J)
3.标矢性:标量
4.状态量且为正值
[教师总结]我们知道,重力势能和弹簧的弹性势能都与相对位置有关,那么动能有没有相对性呢?动能也应该有相对性,它与参考系的选取有关。但如果不加以特别地说明,都是以地面为参考系来研究问题的。
(过渡)有了动能的表达式后,前面我们推出的W=12mv22?
[提出问题]这个式子表明什么问题呢?请你用文字叙述一下。
[学生回答]
力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
[教师总结](鼓励)这就是我们今天要学的动能定理,下面我们进一步探究一下这个问题。
培养学生的观察、思考、归纳、总结的能力和意识。
培养学生间的合作精神,体会科学研究的严谨性。
(二)动能定理
[合作探究]合作探究二:动能定理
情境1:质量为1kg的物体,仅在Ff=2N的摩擦力的作用下在水平面上运动3m后,速度从4m/s变为2m/s。
情境2:一个静止于粗糙水平面上的1kg的物体,在水平拉力作用下匀加速