高中物理-动能和动能定理教学设计学情分析教材分析课后反思

您的支持就是对我最大的鼓励《动能和动能定理》教学设计设计人：目录前言：对新教材大刀阔斧修改的一点思考学习目标新课导入动能定义式单位关于动能的说明动能定理内容公式对动能定理的理解用动能定理解题的一般步骤课堂小结---板书设计课后定时小练习前言：对新教材大刀阔斧改编的一点思考2019版人教社新教材在《机械能守恒定律》这一章的设计上有非常大的改动，删除了原来的第一节《追寻守衡量——能量》第六节《实验：探究功与速度变化的关系》第十节《能量守恒定律与能源》；将原第二节《功》与第三节《功率》整合为一节《功与功率》，将第四节《重力势能》与第五节《探究弹性势能的表达式》整合为《重力势能》，使得本章十节的内容缩减为五节，是整个新教材中改编最大的一章。此次新教材的改编对于《动能和动能定理》这一节教学的直接影响就是，不再通过实验验证的方法让学生体会动能定理的内容，而是强化情景教学中的数学公式推导能力。原课本中的《实验：探究功与速度变化的关系》虽然直观，有利于学生体会动能定理的建立过程，但是，在实际教学中，因为实验难于操作，基本上都被老师们处理成了“讲实验”。这种方式既无法让学生真正体会动能定理的建立过程，同时还增加了学生接受此定理的难度。所以实验的删除是从教学实际出发进行的改革，是符合教学实际的。另外，进入高一下学期，学生经过半年的高中物理知识的学习、能力的训练，已经可以熟练地进行数学工具的应。所以，采用公式推理演绎法来进行动能定理的搭建过程，对于学生的情景创设能力、公式推导能力是非常好的训练，也是提升物理知识应用的一个非常好的途径。我在教学设计里设计了情景讨论，侧重公式的建立过程，同时用例题带知识点的形式使得学生对公式的适用条件以及使用步骤加深了印象，可以取得不错的学习效果。学习目标1.能写出动能表达式并进行计算2.能推导动能定理且理解动能定理的物理意义，能用动能定理解决实际问题3.通过分析实际问题，体会动能定理与牛顿第二定律处理问题的异同,体会动能定理解决问题的优越性。4.希望同学们通过动能表达式和动能定理的推导,逐步形成严谨的科学态度并感受成功的喜悦,激发科学探究的兴趣。新课引入观看视频思考并回答（学生活动）回顾初中知识问题一：扑克牌和飞机能够轻松的穿透其他物体说明什么问题？回顾初中知识问题二：物体的动能与什么因素有关？问题三：动能与物体的质量和速度有什么定量关系？重力势能弹性势能动能情景讨论：求力F做的功（学生活动）质量为m的某物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2（图8.3-1）。运动学与能量的衔接，训练公式推导能力运动学与能量的衔接，训练公式推导能力问题五：该过程中哪些力对物体做了功？做了多少功？问题六：该过程中初速度v1与末速度v2之间有什么关系动能定义：定义式：单位1.下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()（学生活动）A．甲的速度是乙的2倍，乙的质量是甲的2倍B．甲的质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍C．甲的质量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动说明：1.动能是____量，与速度方向________（有关/无关）（教师引导总结）2.2016年8月16日，我国成功发射首颗量子科学实验卫星“墨子号”，它的质量为631kg，某时刻它的速度大小为7.6km/s，此时它的动能是多少？（学生活动）说明：（教师引导总结）2.动能是________（过程量/状态量）公式中的v指的是_____速度。3.动能具有______________，对不同的参考系物体的动能有不同的瞬时值，一般以_______为参考系二．动能定理1.内容：2.表达式两种方法的对比感受优劣，有助于以后更好的选择解题方法例题1.一架喷气式飞机，质量m为7.0×104kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的1/50。g取10m/s2，求飞机平均牵引力的大小。两种方法的对比感受优劣，有助于以后更好的选择解题方法思考与讨论（学生活动）1.飞机起飞过程中受力如何分析？2.飞机起飞过程中做什么运动？4.飞机动能变化的是什么力做功引起的？请用牛顿第二定律和动能定理两种方法求解此题，体会动能定理的优势3.对动能定理的理解（教师引导总结）（1）等式的左边为_________总功的求解方法：①②2、等式的右边为△EK：△EK>0,Ek__________，W合________,___________能转化为___________能；△EK<0,Ek__________，W合________,___________能转化为___________能3、动能定理中的w与△EK对应同一过程，动能定理中的位移l和速度v必须是相对于同一个参考系。中学物理一般以地面为参考系。4、动能定理公式是标量公式，不能说哪个方向的动能定理。5、动能定理适用范围：既适用于_________运动，也适用于_________运动；既适用于恒力做功，也适用于___________做功。4.用动能定理解题的一般步骤：（教师引导总结）①确定研究对象和研究过程。②分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。③找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）。④根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。例题2.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（图8.3-3）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大？（2）重物对地面的平均冲击力是多大？（学生活动）板书设计动能1、定义：物理由于运动而具有的能量叫做动能。2、影响因素：质量和速度。3、表达式：4、单位：焦耳（J）5、说明：①动能是标量、也是状态量。②动能的大小与参考系的选择有关。动能定理内容：合力所做的功等于动能的变化叫做动能定理。2、表达式:3、对动能定理的理解：(1)等式的左边为合力做的总功(2)等式的右边为△EK：△EK>0,Ek增加，W合>0△EK<0,Ek减小，W合<04、动能定理适用范围：既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功.用动能定理解题的一般步骤课后练习（十五分钟定时练）1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是 ( )A.速度在改变，动能也在改变 B.速度改变，动能不变C.速度不变，动能改变 D.动能、速度都不变2.一质量为1.0kg的滑块，以4m／s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m／s，则在这段时间内水平力所做的功为( )A.0 B.8J C.16J D.32J3．一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了( )A.B.C.D.4．如图所示，DO是水平面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（）0A0ABCDA．大于v0B．等于v0C．小于v0D．取决于斜面的倾角5.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中( )A.重力对物体做功为mgHB.重力对物体做功为mg(H+h)C.外力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h课后反思在设计这节课时，我考虑过用传统教材的实验法引入，让学生完成原来的验证功与速度变化关系的实验，但是，在深入研读新教材后，我体会到了新教材的编写者对教材结构调整以及实验删除处理的用心在于：一个刻意演示出来的数据很难做到准确的课堂实验对学生搭建物理体系并没有太多的帮助。既然这样，我决定顺应新教材的思路，以逻辑推理入手，真正的让学生理解数学与物理知识的结合。从上课的效果来看，这样的设计是对的，学生需要用自己的数学知识来进行深层次的练兵，物理学科中的数学知识的应用也是将来学生进入高校学习需要具备的重要能力，从高中阶段的训练必不可少。另外，我今天上传的是一节没有学生的说讲课，主要是想近几年来很多的优质课评选或者教师编评选都采用这种方式，所以想做一个尝试，一个没有学生的课堂该如何进行知识的串联更能考验教师的能力。教材分析与学情分析《动能和动能定理》是2019版本（人教版）修改比较大的章节，主要的改编是删除了验证动能定理的学生实验，直接以情景推理的方式进行了动能及动能定理的知识推导。这样的改编，从教师方面来讲，改变了之前多年“讲实验”的尴尬，本实验是高中阶段学生实验较难实现实验之一，所以多年来一直是“老师讲实验，学生背实验”的授课方式，背离了课程设置者最初的初衷。实验删除后，减轻了学生死记硬背的压力。对学生来讲，经过高一一年的物理学习与数学训练，公式推导能力以及对物理量的分析理解能力有了明显的提高，通过让学生推导公式与定理让学生体会动能和动能定理两个知识点的搭建过程，对于以后学生熟练应用这两个知识点有很大的帮助。教材上的例题设置也比旧版教材难度上有所提升，例题二中出现了多过程动能定理的解法，明显比旧版教材中的例题难度上有了质的飞跃，课后题的设置也体现出了更高的对于学生分析问题解决问题的能力。总之，新版教材对于学生的物理能力提出了更高的要求，高中物理教学的起点比以前有所提高，与当前新高考改革中对于物理学科的要求不谋而合。课后反思：对新教材大刀阔斧改编的一点思考2019版人教社新教材在《机械能守恒定律》这一章的设计上有非常大的改动，删除了原来的第一节《追寻守衡量——能量》第六节《实验：探究功与速度变化的关系》第十节《能量守恒定律与能源》；将原第二节《功》与第三节《功率》整合为一节《功与功率》，将第四节《重力势能》与第五节《探究弹性势能的表达式》整合为《重力势能》，使得本章十节的内容缩减为五节，是整个新教材中改编最大的一章。此次新教材的改编对于《动能和动能定理》这一节教学的直接影响就是，不再通过实验验证的方法让学生体会动能定理的内容，而是强化情景教学中的数学公式推导能力。原课本中的《实验：探究功与速度变化的关系》虽然直观，有利于学生体会动能定理的建立过程，但是，在实际教学中，因为实验难于操作，基本上都被老师们处理成了“讲实验”。这种方式既无法让学生真正体会动能定理的建立过程，同时还增加了学生接受此定理的难度。所以实验的删除是从教学实际出发进行的改革，是符合教学实际的。另外，进入高一下学期，学生经过半年的高中物理知识的学习、能力的训练，已经可以熟练地进行数学工具的应。所以，采用公式推理演绎法来进行动能定理的搭建过程，对于学生的情景创设能力、公式推导能力是非常好的训练，也是提升物理知识应用的一个非常好的途径。我在教学设计里设计了情景讨论，侧重公式的建立过程，同时用例题带知识点的形式使得学生对公式的适用条件以及使用步骤加深了印象，取得了不错的学习效果。课后练习（十五分钟定时练）1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是 ( )A.速度在改变，动能也在改变 B.速度改变，动能不变C.速度不变，动能改变 D.动能、速度都不变2.一质量为1.0kg的滑块，以4m／s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m／s，则在这段时间内水平力所做的功为( )A.0 B.8J C.16J D.32J3．一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了( )A.B.C.D.4．如图所示，DO是水平面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（）0A0ABCDA．大于v0B．等于v0C．小于v0D．取决于斜面的倾角5.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中( )A.重力对物体做功为mgHB.重力对物体做功