2019-2020年高中物理 4.3《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》教案 粵教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 4.3《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》教案 粵教版必修2 一、 課程標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系；理解動(dòng)能定理，用動(dòng)能定理解釋生活何生產(chǎn)中的現(xiàn)象。 二、 教學(xué)目標(biāo) l 知識(shí)與技能： 1、 知道外力對(duì)物體做功可以改變物體的動(dòng)能； 2、 理解動(dòng)能定理，知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算； 3、 會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法 探究物理定理或規(guī)律； 4、 理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程； 5、 會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題，知道用動(dòng)能定理解題的一般步驟； l 過(guò)程與方法： 1、 探究外力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、通過(guò)分析、比較、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)理論分析、推導(dǎo)與論證，得到外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，體會(huì)科學(xué)探究的方法； 2、 通過(guò)理論分析與論證的過(guò)程，使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練； 3、 通過(guò)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(wèn)題； 4、 通過(guò)閱讀活頁(yè)資料，擴(kuò)大學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的知識(shí)面； l 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1、通過(guò)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、經(jīng)歷討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)表述能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神； 3、通過(guò)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； 4、通過(guò)閱讀資料活頁(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、理解能力，使學(xué)生養(yǎng)成了解社會(huì)、關(guān)注社會(huì)的責(zé)任感； 三、 教學(xué)建議 l 教材處理 1、 課時(shí)建議：2課時(shí) 第一課時(shí)：1）通過(guò)列舉日常生活中的實(shí)例提出問(wèn)題，即外力做功與物體的動(dòng)能的變化之間有什么關(guān)系； 2）要求學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出猜想； 3）要求學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案、實(shí)驗(yàn)步驟，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格； 4）全班討論各種實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)方法； 5）提供一些實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析并歸納得出結(jié)論； 第二課時(shí)：1）歸納總結(jié)出外力做功與物體的動(dòng)能的變化關(guān)系； 2）通過(guò)理論分析與論證推導(dǎo)出外力做功與物體的動(dòng)能的變化關(guān)系； 3）教師利用平拋儀做動(dòng)能定理的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)； 4）綜合實(shí)驗(yàn)與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié)，得到動(dòng)能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及動(dòng)能定理的適用條件； 5）通過(guò)例題，總結(jié)運(yùn)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題的思路和方法，認(rèn)識(shí)利用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性； 6）通過(guò)實(shí)踐與拓展來(lái)體現(xiàn)學(xué)以致用的理念； 7）通過(guò)資料活頁(yè)拓展學(xué)生的視野； 8）通過(guò)課后練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)； 2、 重點(diǎn)、難點(diǎn)的處理 第一課時(shí)： 重難點(diǎn)：1）要求學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案、實(shí)驗(yàn)步驟，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格； 2）全班討論各種實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)方法；要求學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出猜想； 處理建議：1）如果課堂時(shí)間不夠，可以先讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案方案，而實(shí)驗(yàn)步驟，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格等過(guò)程可以作為第一課時(shí)的課后作業(yè)，讓學(xué)生回家完成一份完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告。 2）設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是把外力做功和物體的動(dòng)能變化量統(tǒng)一起來(lái)，設(shè)計(jì)時(shí)必須從兩個(gè)方向考慮，但學(xué)生往往不能明確清晰地把握設(shè)計(jì)思路，需要教師在教學(xué)過(guò)程中加以引導(dǎo)提示。 3）本節(jié)課的成功與否取決于學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性的高低，因此，教師可以教學(xué)過(guò)程中多加鼓勵(lì)，讓學(xué)生充分感受到自主學(xué)習(xí)的快樂(lè)。 第二課時(shí)： 重難點(diǎn)：1）綜合實(shí)驗(yàn)與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié)，得到動(dòng)能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及動(dòng)能定理的適用條件； 2）通過(guò)例題，總結(jié)運(yùn)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題的思路和方法，認(rèn)識(shí)利用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性； 處理建議：1）本節(jié)課安排了一道例題，其目的是突出運(yùn)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題的思路和方法，認(rèn)識(shí)利用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性。因此，建議在講解過(guò)程中，把處理該類(lèi)問(wèn)題的步驟在解題過(guò)程中特別列出并強(qiáng)調(diào)。（即：分析物體的受力情況，列出各個(gè)力所做的功，明確物體的初動(dòng)能和末動(dòng)能。） 2）解題結(jié)束后，要通過(guò)例題歸納出動(dòng)能定理的適用范圍，使學(xué)生清楚的知道不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立。 3）解題結(jié)束后，可以要求學(xué)生再用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式求解 同一問(wèn)題，并進(jìn)行比較，可以使學(xué)生體會(huì)到應(yīng)用動(dòng)能定理解題，不涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，比較方便。。 l 演示實(shí)驗(yàn) 1、 在教師教學(xué)用書(shū)中提出，本節(jié)課既簡(jiǎn)單又操作方便的實(shí)驗(yàn)方案是通過(guò)物體自由下落過(guò)程中，外力做功與物體動(dòng)能變化的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)，選用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等儀器。我個(gè)人認(rèn)為，用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，誤差可能會(huì)較大。能否用平拋儀和刻度尺，利用平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，通過(guò)較重物體在平滑軌道下滑過(guò)程中，重力做功與物體動(dòng)能變化的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。 理論推導(dǎo)：重力做功：W合=Gh1 (h1為物體在平拋儀上的起點(diǎn)到水平槽的高度) 動(dòng)能變化量：△Ek=mv2/2=m g s2/4h2 （h2為水平槽到水平落點(diǎn)高度， s 為物體水平射程），因此，W合=△Ek 即：Gh1= m g s2/4h2 所以，只須證明h1= s2/4h2 2、課本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：①物體需要做自由落體運(yùn)動(dòng)，即要取第一和第二點(diǎn)之間的距離約為2毫米的紙帶，②重物在質(zhì)量大一點(diǎn)的好。③測(cè)定速度時(shí)，距離取長(zhǎng)一些，④盡量減少紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：①物體從靜止開(kāi)始下滑，②距離的測(cè)量要精確到毫米，③高度測(cè)量時(shí)要使用重錘線(xiàn)，④水平射程要測(cè)量多次取平均值。 3、替代的實(shí)驗(yàn)器材：平拋儀，重錘線(xiàn)，刻度尺 實(shí)驗(yàn)效果：實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有上班，沒(méi)有做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，從感覺(jué)上會(huì)好一些。 l 探究、討論方式 1、 探究要素的選取：通過(guò)什么運(yùn)動(dòng)形式的研究來(lái)探究外力做功與物體的動(dòng)能的變化關(guān)系 2、 討論的鋪墊：先復(fù)習(xí)外力做功和動(dòng)能的有關(guān)知識(shí)，然后引導(dǎo)學(xué)生思考兩著之間量的關(guān)系。 3、 討論的設(shè)問(wèn)：依照教材提出的八個(gè)問(wèn)題 l 學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo) 1、 在探究過(guò)程中，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生從外力做功和物體的動(dòng)能變化量?jī)蓚€(gè)方向思考，選擇受力情況較為簡(jiǎn)單，而動(dòng)能變化量又較容易得到的具體運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)要考慮誤差的大小。 2、 解題過(guò)程中，要求學(xué)生思考運(yùn)用動(dòng)能定理解決問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)和方法、步驟。 l 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)內(nèi)容：1、知道外力對(duì)物體做功可以改變物體的動(dòng)能； 2、理解動(dòng)能定理，知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算； 3、會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法探究物理定理或規(guī)律； 4、理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程； 5、會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題，知道用動(dòng)能定理解題的一般步驟； 6、探究外力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、通過(guò)分析、比較、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)理論分析、推導(dǎo)與論證，得到外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，體會(huì)科學(xué)探究的方法； 7、 學(xué)生受到的理性思維的訓(xùn)練； 8、 學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、探究意識(shí)、實(shí)踐能力、語(yǔ)言表達(dá)表述能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神 評(píng)價(jià)形式：1、書(shū)面考試； 2、完整的書(shū)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)； 3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)（包括教師評(píng)價(jià)、組長(zhǎng)評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)） l 教學(xué)資源 四、 教學(xué)設(shè)計(jì) 課程標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系；理解動(dòng)能定理，用動(dòng)能定理解釋生活何生產(chǎn)中的現(xiàn)象。 教學(xué)目標(biāo) l 知識(shí)與技能： 1、 知道外力對(duì)物體做功可以改變物體的動(dòng)能； 2、 理解動(dòng)能定理，知道動(dòng)能定理的適用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算； 3、 會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法 探究物理定理或規(guī)律； 4、 理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程； 5、 會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題，知道用動(dòng)能定理解題的一般步驟； l 過(guò)程與方法： 5、 探究外力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、通過(guò)分析、比較、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)理論分析、推導(dǎo)與論證，得到外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，體會(huì)科學(xué)探究的方法； 6、 通過(guò)理論分析與論證的過(guò)程，使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練； 7、 通過(guò)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(wèn)題； 8、 通過(guò)閱讀活頁(yè)資料，擴(kuò)大學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的知識(shí)面； l 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1、通過(guò)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、經(jīng)歷討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)表述能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神； 3、通過(guò)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； 4、通過(guò)閱讀資料活頁(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、理解能力，使學(xué)生養(yǎng)成了解社會(huì)、關(guān)注社會(huì)的責(zé)任感； 教學(xué)過(guò)程： 1、 先復(fù)習(xí)合外力做功和動(dòng)能的有關(guān)知識(shí)； 2、 通過(guò)列舉日常生活中的實(shí)例提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考兩者之間量的關(guān)系，即外力做功與物體的動(dòng)能的變化之間有什么關(guān)系； 3、 要求學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出猜想；（合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化） 4、 學(xué)生分組討論，（教師引導(dǎo)思考：設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是把外力做功和物體的動(dòng)能變化量統(tǒng)一起來(lái)，設(shè)計(jì)時(shí)必須從兩個(gè)方向考慮。）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案、實(shí)驗(yàn)步驟，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格； 5、 全班討論各種實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、優(yōu)缺點(diǎn)以及改進(jìn)方法；（主要從操作和誤差兩方面考慮） 6、 比較容易簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作是：通過(guò)物體自由下落過(guò)程中，外力做功與物體動(dòng)能變化的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)，選用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘和刻度尺做儀器。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器側(cè)放在桌子的邊緣并將限位孔伸出桌外，將一端夾有重錘的紙帶的另一端從下往上穿過(guò)限位孔，其中一位同學(xué)用手拿住紙帶的上端，小心豎直地向上提，并使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，另一位同學(xué)用一手按住打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，另一手接通電源，接通電源后，提紙帶的學(xué)生突然松開(kāi)紙帶讓紙帶在重錘的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)。 7、 提供一些實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析并歸納得出結(jié)論；（同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)（包括教師評(píng)價(jià)、組長(zhǎng)評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)））。 8、 歸納總結(jié)出外力做功與物體的動(dòng)能的變化關(guān)系；即合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 9、 通過(guò)理論分析與論證推導(dǎo)出外力做功與物體的動(dòng)能的變化關(guān)系； 例（自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程）理論推導(dǎo)： 重力做功：W合=Gh(h為物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)到地面的高度) 動(dòng)能變化量：△Ek=mv2/2-0=2m h2/t2-0（s 為物體水平射程），因此，當(dāng)W合=△Ek 即：Gh=2m h2/t2 所以， g=2h/ t2（符合自由落體的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式） 10、 教師利用平拋儀做動(dòng)能定理的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)； 用平拋儀和刻度尺，利用平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，通過(guò)較重物體在平滑軌道下滑過(guò)程中，重力做功與物體動(dòng)能變化的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。 讓一個(gè)較重的金屬球在平滑軌道下滑，用刻度尺測(cè)量出h2（水平槽到水平落點(diǎn)高度） s （物體水平射程）h1（物體在平拋儀上的起點(diǎn)到水平槽的高度）看看h1= s2/4h2是否成立。 理論推導(dǎo)：重力做功：W合=Gh1 (h1為物體在平拋儀上的起點(diǎn)到水平槽的高度) 動(dòng)能變化量：△Ek=mv2/2=m g s2/4h2 （h2為水平槽到水平落點(diǎn)高度， s 為物體水平射程），因此，W合=△Ek 即：Gh1= m g s2/4h2 所以，只須證明h1= s2/4h2 11、 綜合實(shí)驗(yàn)與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié)，得到動(dòng)能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及動(dòng)能定理的適用條件； 文字表述：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化 數(shù)學(xué)表達(dá)式：W=Ek2-Ek1 適用條件：不論外力是否為恒力，也不論物體是否做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立。 12、 讓學(xué)生看例題，分組思考解題方法， 13、 讓兩個(gè)學(xué)生把兩種不同的解法寫(xiě)在黑板上，教師對(duì)解題過(guò)程和規(guī)范評(píng)講（或由學(xué)生指出更好） 14、 總結(jié)運(yùn)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題的思路和方法，認(rèn)識(shí)利用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性；（建議在講解過(guò)程中，把處理該類(lèi)問(wèn)題的步驟在解題過(guò)程中特別列出并強(qiáng)調(diào)。） 即：分析物體的受力情況，列出各個(gè)力所做的功，明確物體的初動(dòng)能和末動(dòng)能。） 15、 課后P68練習(xí) 作業(yè)1、教材P68實(shí)踐與拓展2、4、（二選一） 2、教材P68練習(xí)3、4、