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文档简介
1、§7.7动能和动能定理教学设计重庆市长寿实验中学校 龚正伟一、教材分析 (一)教材的内容和地位:动能和动能定理是人教版高中新教材必修2第七章第7节,动能定理实际上是一个质点的功能关系,它贯穿于这一章教材,是这一章的重点。 (二)重点和难点。1.重点:动能表达式的建立及动能定理的理解。2.难点:动能定理的运用。 二、教学目标分析 (一)物理观念:1.通过学习建立动能观念,知道动能的表达式、单位及符号,会用动能的表达式计算物体的动能。2.进一步树立做功是能量转化的量度观念,理解动能定理及物理意义,会应用动能定理解决简单问题。(二)科学思维:1.能正
2、确运用通过单位制分析方法,猜想动能表达式。2.通过演绎推理方法,得到功与速度变化的准确关系。 (三)实验探究:1.根据上节课所学内容,通过单位制分析提出动能表达式的合理猜测。2.根据实验所得数据,使用电脑软件处理数据和分析数据。3.根据所学动能定理知识,解释实验结果,能准确表述实验探究过程和实验结果。(四)科学态度与责任:1.基于实验事实和逻辑推理结果发表自己的见解。2.通过动能定理简单应用理解高空抛物的危害,拒绝高空抛物。三、学生学情分析 学生在前面分别学习过做功和动能的概念,在上一节的学习过程中,已经通过探究实验得到特殊情况下功与速度变化的关系,也已经初步建立起了对于某
3、个物理过程应该实验探究和理论推导相结合的科学研究思维。 四、教学方法分析 基于对教材和学情的分析,结合学生的实际情况,借助多媒体,采用了 “活动探究,精讲点拨”的教学模式,以学为主,切实培养学生的学习能力。五、教学流程分析 教学流程设计为:先是简单导入、认定目标 ;接下来把本部分内容分成两个模块进行学习:第一模块是动能的表达式,第二模块是动能定理。第一模块按实验结果猜想设计实验探究理论推导验证得到正确结论四个环节进行的;第二模块是师生辨析精讲点拨以讲促学学以致用的环节进行。六、教学过程 (一)导入新课。引入新课:吹气我们每个人都会,可大家想过用力吹一口气
4、的威力吗?请看老师的演示一:吹气射水杯二:吹箭筒射水杯。同样的用力吹一口气,为什么用了一根气管之后吹出的箭头威力这么大呢?带着这样的问题我们进入今天的课堂。新课教学:通过前面的学习,我们知道凡是运动的物体都具有动能,那么动能的表达式是怎样的呢?为了找到动能的表达式,首先我们从上节课的实验结论开始猜想:从单位制的角度分析功的单位和速度平方的单位,两者单位间相差一个质量单位,所以我们大胆的假设动能表达式中含有mv2的因子。从结果看有两个问题:1. 力对物体做的功与mv2成正比;2. K0的值是多少?为了解决这两个问题,老师设计了一个实验装置,通过实验来寻找答案。简单介绍实验装置和实验原理,课堂上演
5、示一次。由于课堂时间原因,教师多次实验取平均值得到5组实验数据,通过计算机软件处理数据,引导学生通过图像法来处理。通过实验我们的猜想得到一定的验证,我们再从理论推导的角度看能否确定找到答案。请同学们完成学案中的情景一:(学生活动)情景一:以小球质量为m,以V1的初速度从A点竖直下落,该过程中受到恒定的空气阻力F,当它到达B点是速度为V2,计算该过程中:(1) 该过程物体做_运动,物体的位移为_(2) 重力做的功WG=_(3) 用运动学公式写出加速度的表达式:_(4) 用牛顿第二定律写出合力的表达式_(5) 写出合力做的功W_教师巡视指导,同时抽取一个学生的推导结果同步到屏幕上。一:动能的表达式
6、:合力做的功等于末位置B点与初位置A点表达式之差,刚好这个表达式中含有我们猜想动能表达式里面mv2的因子,所以我们将叫做物体的动能,用符号EK表示。1. 所有的能量都是标量,所以动能是标量,单位为焦耳,符号J,非负值。2. 由于速度具有相对性,所以动能具有相对性,通常以地面为参考系。3. 速度是物体运动的某个瞬间,为状态量,所以动能也是状态量,对应运动的某个瞬间或者位置。接下来请同学们根据动能的表达式及对动能的理解讨论完成练习一1. 关于对动能的理解,下列说法正确的是( )A.一个物体的动能可能小于 0 B.一个物体的动能与参考系的选取无关C.做匀速圆周运动的物体,速度一定变化,但动能不变D.
7、动能不变的物体,一定处于平衡状态2.质量为2g的子弹,以200m/s的速度飞行时动能为多少?若速度变为100m/s时动能又为多少?动能增加还是减少了?通过练习中的计算,我们知道了当速度大小变化的时候动能也将会变化,那么怎么表示动能的变化呢?请同学们类比速度的变化思考。二:动能的变化:末状态与初状态动能之差。标量,但有正负。学生活动:分别用蓝色道具和黄色道具,都用力吹一口气,比一比哪次吹出的箭头威力大。结果展示,箭头的动能发生了变化,而我们吹出的气体推动箭头做功,具体做功与动能又有怎样的关系呢?三:动能定理我们在回到情景一:合力做的总功等于 W 如果用动能符号表示的话为这个式子指出合力做的总功等
8、于末状态动能减初状态动能,这个规律我们称为动能定理。得出动能定理表达式后问:式子中的功是什么样的功呢?再回到情景一中,功是重力与空气阻力做的总功,所以1. 定理中的功是力对物体做的总功2. 动能定理指出了功与动能变化的关系,力对物体做了多少的正功,物体的动能增加多少,反之亦然。3. 将功这个过程量与初末动能两个状态量联系起来,阐明了动能变化的原因是力对物体做了功。动能定理的内容很丰富,应用很广泛,远不是一节课能够讲清楚的,所以接下来我们看怎么用动能定理解决简单的问题。四:动能定理简单应用:例题教学:情景二:现代都市高楼林立,现假设一质量为60g的鸡蛋从25楼静止坠落,空气阻力恒为重力的0.1倍
9、,求当鸡蛋落地时动能约为多少?(楼层高约3米)解:以鸡蛋为研究对象,初动能Ek1=0,末动能为EK2合力F=mg-kmg,合力做功为W=Fh=(mg-kmg)h应用动能定理得(mg-kmg)h=EK2解得EK2=38.9J,即鸡蛋落地动能约为38.9J高空坠落的鸡蛋属于高空抛物的一种,生活中的高空抛物也屡见不鲜,案例很多。介绍高空抛物案例,教育学生拒绝高空抛物,从我做起。我们再看怎么应用动能定理解释吹箭筒工作原理:课堂总结:本节课你学到了什么?板书设计: 7.7动能和动能定理1.(V0=0)Wv2 W=kv2=k0mv22.一:动能的表达式 二:动能的变化 三:动能定理四:动能定理简单应用1. 高空抛物的危害2. 吹箭筒原理课后反思:本节课设计主要思想在于引导学生由上一节实验结论出发,通过单位制的分析猜想动能表达式含有
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