2022年高中物理《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì) 粵教版必修2

2022年高中物理《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì) 粵教版必修2 一、課標(biāo)要求 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 為了實(shí)現(xiàn)本課的教學(xué)目標(biāo)和提高課堂的有效性，結(jié)合物理科組“以物理知識為基礎(chǔ)，以科學(xué)探究為主線，以激發(fā)學(xué)生潛能、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)”的教學(xué)理念，在教法上我選擇探究性學(xué)習(xí)，抓住“實(shí)驗(yàn)探究——理論探究——總結(jié)規(guī)律——實(shí)踐與拓展”的線索，引導(dǎo)學(xué)生探究動(dòng)能定理。學(xué)生通過自主參與獲得知識的過程，從中掌握探究方法，形成探索未知世界的積極態(tài)度，培養(yǎng)創(chuàng)造意識和創(chuàng)新精神，提高實(shí)踐能力、科學(xué)素質(zhì)和自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生在探究規(guī)律的過程中，體驗(yàn)到發(fā)現(xiàn)規(guī)律的喜悅，感受到創(chuàng)新的魅力并參與創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)之中，要比單純掌握結(jié)論更重要。 三、教學(xué)目標(biāo) １、知識與技能 （1）知道外力做功可以改變物體的動(dòng)能，理解動(dòng)能定理。 （2）會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法來探究物理定理或規(guī)律。 （3）會(huì)用牛頓第二定律證明動(dòng)能定理。 （4）會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題。 ２、過程與方法 （1）通過實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理，得出外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 （2）根據(jù)牛頓第二定律證明動(dòng)能定理。 （3）通過實(shí)踐與拓展，使學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識解決實(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)生的探究意識和實(shí)踐能力。 （2）通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生尊重物理實(shí)事和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)的實(shí)事求是的態(tài)度。 （3）通過實(shí)踐與拓展，培養(yǎng)學(xué)生對知識的靈活遷移能力和實(shí)際應(yīng)用能力。 四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) １、重點(diǎn) （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能定理 （2）理解動(dòng)能定理 2、難點(diǎn) （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 （2）根據(jù)牛頓第二定律證明動(dòng)能定理 五、教學(xué)資源 （1）教具：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，重物，紙帶，鐵架臺，氣墊導(dǎo)軌，沙桶，光電門計(jì)時(shí)器。 （2）多媒體：計(jì)算機(jī)，實(shí)物投影儀。 （3）軟件：Excel 六、教學(xué)流程圖 引入新課 自由落體 動(dòng)能定理 實(shí)踐與拓展 總結(jié)規(guī)律 理論探究 實(shí)驗(yàn)探究 例題 證明動(dòng)能定理 演示實(shí)驗(yàn) 氣墊導(dǎo)軌 七、教學(xué)過程 （一）新課引入 演示實(shí)驗(yàn)：自由落體中重力做功與物體動(dòng)能的變化。 （二）實(shí)驗(yàn)探究 1、實(shí)驗(yàn)一：自由落體運(yùn)動(dòng)重力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)方案：當(dāng)重物在空中自由下落時(shí)重力對物體做功，物體的動(dòng)能增加。讓重錘帶著紙帶下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄它的運(yùn)動(dòng)情況，可以計(jì)算出某兩點(diǎn)之間的動(dòng)能變化，也可測量出兩點(diǎn)之間的下落高度及該過程中重力做功的多少，比較重力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)記錄： hAB（m） VA(m/s) VB(m/s) △Ek（J） WG（J） 2、實(shí)驗(yàn)二：水平方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)拉力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)方案： 水平氣墊導(dǎo)軌上的滑塊質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的重物通過定滑輪水平拉滑塊，滑塊做勻加速直接運(yùn)動(dòng)，若M〉〉m，可認(rèn)為繩子的拉力等于重物的重力。當(dāng)滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器會(huì)記錄所用的時(shí)間，可以計(jì)算出滑塊經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)的速度，通過測量滑塊、重物的質(zhì)量和兩個(gè)光電門的距離，就可以比較重力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)記錄：滑塊的質(zhì)量M= 實(shí)驗(yàn) t1(s) t2(s) v1(m/s) v2(m/s) △Ek（J） WF（J） 實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：外力做功等于物體動(dòng)能的變化。 （三）、理論探究 如圖所示，設(shè)一個(gè)物體的質(zhì)量為m，初速度為v1，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下在光滑水平面上發(fā)生一段位移s，速度增加到v2，推導(dǎo)恒力F做的功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 （五）總結(jié)探究結(jié)論 1、動(dòng)能定理：合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。 2、動(dòng)能定理表達(dá)式：W合=△Ek 3、W合表示合外力做的功，W合=Fscosθ或W合= W1+ W2+ W3+… 4、若W合>0，則Ek增加；若W合<0，則Ek減少，若W合=0，則Ek不變。 5、動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功，也適用于變力做功。 （六）實(shí)踐與拓展 例：質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，由靜止開始前進(jìn)s，后撤去力F，物體與水平面的摩擦力恒為發(fā)f。物體從開始到最終停止運(yùn)動(dòng)的位移是多少？ 八、課堂小結(jié) 強(qiáng)調(diào)動(dòng)能定理在物理學(xué)中的重要地位，總結(jié)本節(jié)課的探究過程：實(shí)驗(yàn)探究——理論探究——驗(yàn)證規(guī)律——實(shí)踐與拓展，物理學(xué)中的規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都要經(jīng)過這樣一個(gè)過程，就是這個(gè)過程，充滿著創(chuàng)新思維的火花。學(xué)生只有掌握這個(gè)科學(xué)探究的過程，才有能力去探發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，為成為科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。