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1、廣東省佛山市第三中學(xué)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(shí)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(shí)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(shí)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,
2、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(shí)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(shí)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(shí)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
3、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(duì)知識(shí)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(tái),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
4、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(duì)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(cè)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)
5、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(cè)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)
6、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(duì)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)。