动能的改变教学设计

《动能的改变》教学设计一、学习目标与任务1、学习目标描述（一）知识与技能1．理解什么是动能，知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算。2．理解动能定理及其推导过程。3．知道动能定理的适用范围，会用动能定理进行计算。4．巩固用打点计时器打下的纸带计算物体的即时速度，利用图象探究物理量间的关系。（二）过程与方法1．通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。2．运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。3．理论联系实际，培养学生分析问题的能力。（三）情感态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观；通过动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。2、学习内容与任务及教学流程说明本节课的内容主要学习动能这一概念和力学中的一条重要规律——动能定理。通过本节的学习，应使学生感受动能的大小与哪些因素有关，理解动能定理的推导过程。清楚动能定理的适用条件，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不同点学习重点：动能定理利用实验和理论两种方法得出的过程；动能定理的理解和简单应用。学习难点：实验的设计与实施，以及有关物理过程的分析方法。明确本课的重点和难点，以学习任务驱动，实验探究与问题讨论为方式，以动能概念的引入及恒力做功与动能变化的关系的探究为核心，通过各种展示方式创设情景，引导学生通过对问题的交流讨论和实验探究，理解动能和动能定理，了解学习基本的物理学研究方法。充分利用教具、教师个人主页提供的课程学习资源和交流讨论区，在着重学习内容的基础上，内延外拓，培养学生科学探究能力、利用网络搜集信息和协作交流的能力。二、学习者特征分析学生在初中就知道了动能的初步概念，动能定理是第二章能的转化和守恒第1节的内容，学生在前面第一章学习过做功和能的概念。动能定理常用于解决运动学问题，学习好动能定理非常重要，并为后一节的能量守恒定律的掌握打下基础。在学习“必修1”的过程中，学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学研究方法，在这里再次采用这种方法，使学生更加熟悉。三、学习环境选择与学习资源设计1．学习环境选择（打√）（1）Web教室（）（2）多媒体教室（√）（3）室外活动（）（4）校园网（√）（5）Internet（√）（6）其它2、学习资源类型（打√）（1）课件（网络课件）（√）（2）工具（）（3）专题学习网站（）（4）多媒体资源库（）（5）案例库（）（6）题库（）（7）网络课程（）（8）个人主页（√）（8）其它（）3、学习资源内容简要说明司南版物理2教科书与配套学习手册教师个人主页下学习资源：包含知识归纳、课堂练习、课后交流、拓展研究及Flash交互性网络课件等课程学习材料。四、学习情境创设1、真实性情境（√）2、问题性情境（√）演示实验与分组实验。用flash制作的一系列教学软件。探究恒力做功与物体动能变化是什么关系时，需要测量的物理量有哪些？用什么方法和什么器材进行实验？…五、学习活动的组织类型相应内容使用资源学生活动教师活动自主协作学习设计动能的改变课后练习物理教材、演示实验、课后练习题教师个人主页下的多媒体教学资源。相关的物理学习网站。分析、操作、小组协作讨论、总结、提交结论。独立思考分析得出结论问题情景的创设，问题的提出。学习资源获取路径的指导。问题解答和咨询。六、教学过程步骤教师行为学生行为设计意图课堂准备1．演示实验及探究实验的准备。2．制作教学辅助ppt、flash课件。3．指导学生登陆教师主页。4．多媒体教室的准备。1．作好课前准备。2．熟悉教师主页的操作方法。引导学生利用网络来辅助学习，拓展学习空间，有利于实现教学目标。情境导入通过视频课件展示：运动的物体可以做功，提出问题：什么是物体的动能？学生通过观察、思考并回忆初中所学，回答：物体由于运动具有的能叫动能。了解物理概念的形成源于生活。操作讨论问题1：物体的动能大小跟哪些因素有关呢？演示实验《影响小球动能大小的因素有哪些》，请学生通过观察分析。结合学生讨论指出：从功能关系定性分析得到：动能的大小跟物体的质量、运动速度有关。物体的质量越大，运动速度越大，动能就越大。在物理学中，就用221mv这个量来表示物体的动能。同时指出动能是标量，它的单位同功一样，在国际单位制中都是焦耳。动能是状态量。课件展示保龄球撞击球瓶做功，动能减少，请学生分析保龄球动能减少的原因。问题2：若外力对物体做功，该物体的动能总会增加吗？如果物体对外做功，该物体的动能总会减少吗？做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢？方法引导：我们可以先从简单的情况入手，通过实验来探究恒力做功与动能改变的关系。指导学生阅读教材P23“实验与探究”部分。问题3：这个实验需测量哪些物理量？应用什么方法、什么仪器来测量？引导学生回答：需要测量速度、恒力的功（砝码重力和下落的距离）；测速度可用打点计时器。同时指出：研究物理量之间的关系可以用半定量的方法，不需要测出具体值。同时引导学生思考，如何改变恒力的功。学生观察思考分析：质量大、速度快的物体对其他物体做的功就多，所具有的能量就大。学生思考分析，保龄球撞击球瓶对外做了功，动能减少。学生通过讨论，还不能马上得出做功与动能的改变之间的关系。学生带着问题阅读课文，通过思考讨论交流，并回答问题。引导学生学会从实验现象中思考分析，最终总结归纳出结论。同时注意实验方法：控制变量法。引导学生从功能关系分析问题。培养学生在实验探究前要养成思考的习惯。有了正确的探究思路，才会避免探究的盲目性。操作讨论问题4：小车运动过程中受几个力？为使细线的拉力充当合力，其他力应怎样处理？归纳总结：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力；为使细线的拉力充当合力，必须将其他力平衡掉。问题5：如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？引导学生思考平衡摩擦力的方法：让木板有一个微小的倾角，使重力沿斜面向下的分力等于小车及纸带受到的摩擦阻力；轻推小车使之匀速运动。问题6：实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度、末速度如何求？引导学生回答：细线的拉力做功；小车做匀加速直线运动；初速度和末速度可通过处理纸带求得。问题7：如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？引导学生回答：用图像法处理实验数据，通过图像可以直观的看出物理量之间的关系。即建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功W，用横坐标表示物体的速度的平方v2，描点、连线，得出结论。指导学生实验探究。学生实验完毕后，指导学生进行数据记录和处理，并得出结论。问题8：为什么会有误差，怎样才能减小误差？本实验是否还有其他的设计方案，请你于课后思考，并将你的实验方案与其他组的同学进行交流，选择出更好的实验方案。思考并回答：重力、支持力、摩擦力、细线的拉力。…思考回顾力的平衡问题，讨论平衡方法。进行实验，采集数据：分工合作，共同完成。分析数据，得出结论：在误差范围内，恒力做功与动能的改变相等。记下问题，留作课后作业。通过学生预习和初步设计实验、激发学生的兴趣，调动积极性。发展学生设计实验、收集数据、分析论证、交流评估等技能，有利于培养学生的实验能力、与他人合作的能力及尊重实验事实的态度。操作讨论问题9：通过实验探究，我们已经知道恒力做功与动能改变的关系，那么能不能从理论上来进行推导得出其关系呢？通过投影展示问题情景：设一个物体的质量为m，初速度为v1，在与运动方向相同的合外力F的作用下发生一段位移，速度增加到v2。学生得出动能定理的内容及表达式后，教师做出必要的补充,归纳：动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的增加。公式：W=E2k－E1k让学生正确理解式子中各物理量的含义。问题10：（1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？（2）动能定理，我们是从物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况呢？归纳指出：（1）总功W指的是各外力做功的代数和：W=W1+W2+…(2)动能定理的适用范围：动能定理既适合于恒力做功，也适合于变力做功，既适用直线运动，也适用于曲线运动。通过多媒体展示课本例题，让部分学生用牛顿第二定律求解，并组织交流用动能定理和用牛顿第二定律解题的体会，讨论哪些问题用动能定理解更方便。教师帮助学生学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性。积极思考中…学生根据课本提供的问题情景，运用牛顿第二定律和运动学公式独立推导出外力做工与物体动能变化的关系。阅读教材，思考问题，列举实例，发表见解。学生解答，并相互讨论。通过知识的推移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。加深学生对功能关系的认识，提高学生的推导能力。通过阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生讨论，明确动能定理的适用范围。通过例题让学生了解应用动能定理的解题过程和基本步骤；同时知道在没有涉及加速度和时间的问题中，利用动能定理解题会更加简捷，方便。课堂小结1．理解动能的概念：（1）知道什么是动能。（2）国际单位中动能的单位是焦耳(J)；动能是标量，是状态量。（3）正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。2．学习动能定理：（1）动能定理利用实验和理论两种方法得出的过程；（2）动能定理的理解和简单应用。3．通过动能定理，明确功和动能两个概念的区别与联系，加深对两个概念的理解。回顾总结培养学生归纳的能力，帮助学生理清知识脉络，清晰思路。课外创新1．书面作业P21作业2，3，4，5。2．指导学生根据自身的情况，进行在线学习和交流。3．课后收集资料，交流讨论在生产、生活及自然中动能和动能定理的应用。4．考虑在知识应用中的配置不同层次的例题和练习：如）、创新作业（课外完成）、网上练习题（较难题）、书面作业题（普通题）、随堂练习题（较易题、例题（教师讲解）543211．进一步理解动能和动能定理。2．学生独立思考完成练习。3．学生进入教师个人主页的讨论区，进行探讨研究。4．通过查阅图书、上网收集资料，寻找相关材料并整理归纳，进行交流讨论。1．让学生实现知识的自我反馈。2．教学要求具有层次性，才能适合不同层次的学生的学习需要。3．充分利用网络可以保证学生在学习过程中更具有自主性。