初中物理教学课例《动能定理》教学设计及总结反思.docx
《初中物理教学课例《动能定理》教学设计及总结反思.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中物理教学课例《动能定理》教学设计及总结反思.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
初中物理教学课例《动能定理》教学设计及总结反思
初中物理教学课例《动能定理》教学设计及总结反思
学科
初中物理
教学课例名称
《动能定理》
教材分析
1.动能定理是必修2第七章《机械能守恒定律》第七节的内容,学生在前面已分别学习过了做功和动能的概念。
2.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。
教学目标
1.知识与技能:
知道外力对物体做功可以改变物体的动能;理解动能定理,会用动能定理进行计算;会用实验方法来探究物理定理或规律,理解动能定理的推导过程。
2.过程与方法:
通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系,学会获取知识与实验技能的方法;通过理论分析与论证的过程,使学生受到理性思维的训练;通过实践与拓展,使学生灵活迁移所学知识,解决实际问题;通过阅读资料活页,扩大学生的视野,丰富学生知识面。
3.情感、态度与价值观:
通过实验与探究,培养学生的探究意识与实践能力;经历讨论与交流,培养学生的语言表述能力与团结协作的精神;通过实践与拓展,培养学生灵活迁移能力和实际应用能力;通过阅读资料活页,培养学生的阅读、理解能力,使学生养成了解社会、关注社会的责任感。
学生学习能力分析
1.通过课堂讲解,课时训练,课后习题及交流讨论分析出学生的学习情况,并进行相应的提高训练。
2.初中时学生已学过了动能的初步知识,这为本节教学奠定了一定的基础。
在此基础上,进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的定量关系,为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺垫。
3.学生主要是在过程分析中存在障碍,如合力做功等求解。
教学策略选择与设计
通过探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系,学会获取知识与实验技能的方法;通过理论分析与论证的过程,使学生受到理性思维的训练;通过实践与拓展,使学生灵活迁移所学知识,解决实际问题;通过阅读资料活页,扩大学生的视野,丰富学生知识面。
教学过程
教师活动
预设学生活动
设计意图
导入新课
在前几节我们学过,当力对一个物体做功的时候一定对应于某种能量形式的变化,例如重力做功对应于重力势能的变化,弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化,本节来探究寻找动能的表达式.在本章“1.追寻守恒量”中,已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能,大家先猜想一下动能与什么因素有关
提问:
什么是物体的动能?
提问:
物体的动能大小和哪些因素有关呢?
你有什么方法可以证明?
引导学生回忆初中所做得小球撞击木块的实验。
归纳:
物体能够对外做功的本领越大,物体的能量就越大,实验中滑块的质量和速度越大,对外做功的本领越大,说明动能和物体的质量和速度有关。
学生回答:
物体由于运动而具有的能量叫动能。
学生回答:
物体的质量和速度越大,它的动能就越大。
复习引入点题在复习所学内容的基础上深入探究,激发学生的学习兴趣。
学生直接参与探究过程,增加感性认识。
进行新课
提问:
那么,到底如何定量的来表示动能呢?
过渡:
上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系,两者之间有什么关系?
提问:
那么比例系数为多少呢?
如何去确定呢?
设计情景:
如图所示,某物体的质量为m,在光滑的水平面上,受到与运动方向相同的恒力F的作用发生一段位移l,速度由v1增加到v2。
求做功和速度变化的关系?
①物体受到的力与加速度什么关系?
②物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?
③力F对物体所做的功多大?
④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?
选择学生的答案,投影学生的解答过程,归纳,总结。
根据牛顿第二定律:
……①
根据运动学公式:
外力F做功:
…………③
由①②③得:
思考:
外力做功引起了什么量的变化?
归纳:
外力F所做的功等于“”这个物理量的变化,所以在物理学中就用“”这个量表示物体的动能。
提问:
动能的大小由什么决定?
它是标量还是矢量?
①动能是标量,且总为正值,由物体的速率和质量决定,与运动方向无关;
提问:
动能的单位?
提问:
二战时一位飞行员用手抓住了一颗飞行的子弹,这说明了什么?
提问:
⑴上式的物理意义是什么?
⑵如果物体受到几个力共同作功,上式是否还成立呢?
讲解:
上式具有普遍意义,是力学中的一条重要规律。
二、动能定理
1、表述:
合外力对物体做的功,等于物体动能的变化。
2、公式:
提问:
刚才的推导是在物体受恒力作用,并且做直线运动的情况下得出的。
如果物体受到变力作用或物体做曲线运动时,定理是否正确呢?
(1)合外力做正功,动能增加合外力做负功,动能减少
(2)动能定理中的功是合外力做的总功
总功的求法
a、先求合力,再求合力功
b、先求每个力做的功,再求代数和
(3)适用范围:
既适用于恒力做功,也适用于变力做功;既适用于直线运动,也适用于曲线运动。
例.一架喷气式飞机,质量m=5×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3×102m时,达到起飞速度v=60ms,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.
确定研究对象:
飞机分析研究过程:
飞机滑跑过程分析受力:
重力、支持力、牵引力和阻力分析做功情况:
牵引力和阻力做功分析动能变化:
初动能、末动能
根据动能定理列出方程,求解。
思考:
如果用牛顿运动定律和运动学公式是否可以求解?
教师讲解:
上边两种解法分别是:
解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的,而解法二是用动能定理求解的,那么同学们比较一下,这两种解法有什么区别呢?
学生讨论比较后得到:
解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解,要假定牵引力是恒力,而实际中牵引力不一定是恒力。
解法二采用动能定理求解,因为动能定理适用于变力,用它可以处理牵引力是变力的情况,而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间,所以用它来处理问题比较方便
引导学生看课本例题2。
提问:
通过两个例题,你是否可以归纳出应用动能定理解题的步骤?
总结步骤
学生观察演示实验小球从斜面上滑下:
同一小球,高度越高,小球把木块推得越远;同一高度,质量越大,小球把木块推得越远。
学生回答:
力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比。
学生讨论:
找出做功和速度平方变化的定量关系。
学生讨论,求解。
学生讨论找出“”这个特定意义的物理量。
学生回答:
动能的大小由物体的质量和速率决定。
学生讨论:
动能是标量。
学生回答:
动能的单位和功的单位相同。
学生讨论:
子弹相对飞行员的速度很小,相对动能也就很小。
学生回答:
做功等于物体动能的变化。
学生讨论:
可以成立,此时的W应为合外力对物体做的总功。
学生讨论:
采用微元法,将物体的运动分解成许多小段,在每一小段上物体受到恒力且做匀速运动,可以得到同样的结论。
练一练,做一做,想一想
抽查有代表性的解法在实物投
影仪上展示:
解法一:
以飞机为研究对象,
它做匀加速直线运动受到重力、
支持力、牵引力和阻力的作用。
解法二:
以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功,
据动能定理得:
代入数据得:
F=1.8×104N
深化对前一节课所学内容的理解,激发学生的探究兴趣。
让学生感受理论探究的过程,在学生求解的过程中要适度巡视,加以指导。
应用学生的解答过程,肯定学生的探究过程。
让学生体会探究的乐趣和喜悦。
在探究的基础上进一步激发学生的科学思维能力。
通过问题和实际事例,增加学生对知识的感性认识和横联系,突破教学难点
紧紧扣住探究过程,再次提出问题,激发学生的研究兴趣和学习热情,发挥学生的主观能动性。
通过学生的思考,和以前所学的思维方法有机结合,突破难点。
学习用理论指导实践的方法,培养细致严谨的科学态度。
通过比较,激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣。
通过比较,突出动能定理的优点,增强学生对知识的内化。
学生根据所学的知识,当堂巩固,培养应用规律解决问题的能力,加强对知识和规律的理解。
布置作业
《问题与练习》第1、2、3、4、5题
加深对课堂知识的巩固和理解。
课例研究综述
通过本节课的学习,拓展了求功的思路,也是为机械能守恒定律的学习打下了基础。
这节课首先是帮助学生了解动能的表达式,掌握动能定理的内容,学会简单应用动能定理解决物理问题,体会到应用动能定理研究问题的优越性。
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,因此,学好本节内容至关重要。
教学时我按照以下的思路进行:
导入新课─探究动能的相关因素(定性)─探究功与动能的关系(推理、演绎)─问题引领、总结知识─知识应用─方法总结─巩固训练,课堂效果较好。