2024-2025学年新教材高中物理 第八章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理（1）教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律3动能和动能定理（1）教学实录新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：动能和动能定理（1）

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2024年9月20日星期五10:00-10:45

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.培养学生运用物理概念和原理分析实际问题的能力，通过动能和动能定理的学习，提升学生的科学思维能力。

2.培养学生的抽象思维能力，通过从具体实例抽象出动能和动能定理，引导学生理解物理量的变化规律。

3.增强学生的科学探究意识，通过实验探究动能与速度的关系，培养学生的实验设计和数据分析能力。

4.强化学生的数学应用能力，运用数学工具解决物理问题，提高学生的数学物理综合素养。三、学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：在进入本节课之前，学生应该已经掌握了基本的力学知识，包括速度、加速度、力和运动的关系，以及功和能量守恒的基本概念。此外，学生应具备基本的数学运算能力，能够处理代数表达式和函数关系。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中一年级学生对物理学科通常充满好奇心，对机械能守恒定律这样的物理规律感兴趣。学生的学习能力上，部分学生可能在抽象思维和数学应用上表现出色，而另一些学生可能在理解物理概念和解决复杂问题时遇到困难。学习风格上，有的学生偏好通过实验和观察来学习，而有的学生则更喜欢通过公式和逻辑推理来理解物理现象。

3.学生可能遇到的困难和挑战：本节课中，学生可能会在理解动能的定义和动能定理的应用上遇到困难。动能的引入需要学生对速度和质量的深入理解，而动能定理的应用则要求学生能够熟练运用数学工具处理物理问题。此外，学生可能在处理涉及多个变量的复杂问题时感到困惑，尤其是在解决实际问题时如何选择合适的公式和步骤。因此，教学过程中需要注重引导学生逐步理解概念，并通过实例和练习帮助学生克服这些困难。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都具备新教材必修2的物理课本，以便在课堂上进行相关内容的阅读和讨论。

2.辅助材料：准备与动能和动能定理相关的图片、图表和视频，如汽车行驶的动能变化示意图、动能定理的应用实例等，以增强学生对抽象概念的理解。

3.实验器材：准备实验台、滑轮、钩码、计时器等实验器材，用于演示动能定理的实验验证。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每组学生有足够的空间进行讨论和实验操作，同时确保实验操作台的安全和整洁。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕动能和动能定理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“动能是如何定义的？”“动能定理在哪些情况下适用？”等。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解动能和动能定理的基本概念。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解动能和动能定理，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示汽车加速的动态视频，引出动能和动能定理，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解动能和动能定理的公式及其推导过程，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，讨论动能定理在不同情境下的应用。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“动能定理在实际问题中的应用有哪些？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，分享自己的理解和疑问。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解动能和动能定理的公式及其应用。

实践活动法：设计小组讨论，让学生在实践中应用动能定理。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解动能和动能定理，掌握其应用。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置与动能和动能定理相关的计算题和应用题，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与动能和动能定理相关的拓展资源，如物理竞赛题目、实际案例等。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的动能和动能定理知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）动能的微观解释：可以引入分子动力学或量子力学的概念，解释物体分子运动与动能之间的关系。

（2）动能定理的历史发展：介绍动能定理的发现者、发展历程，以及它在物理学中的重要地位。

（3）动能和动能定理在科技领域的应用：列举动能和动能定理在汽车、火箭、飞机等交通工具中的应用实例。

2.拓展建议：

（1）引导学生学习分子动力学和量子力学知识，了解物体分子运动与动能的关系。可以让学生阅读相关科普文章，观看科普视频，以增强学生的科学素养。

（2）组织学生参观科技馆、博物馆，了解动能定理的历史发展和它在科技领域的应用，激发学生对物理学的兴趣。

（3）开展小组合作，让学生根据所学动能定理，设计一个小型实验，如滚球实验，验证动能定理的正确性。

（4）鼓励学生查阅相关书籍和资料，如《物理学史》《物理实验教程》等，拓宽学生的知识视野。

（5）开展物理竞赛或科学讲座，让学生展示自己的学习成果，提高学生的学术素养和实践能力。

（6）组织学生进行课外实践活动，如参观工厂、实验室等，让学生将所学动能定理应用于实际生活，提高学生的实际操作能力。

（7）让学生撰写一篇关于动能和动能定理的论文，要求结合实际案例进行分析，锻炼学生的写作能力和思辨能力。

（8）利用网络资源，如在线课程、视频讲座等，让学生在课余时间进行自主学习，巩固所学知识。

（1）分子动力学与量子力学对动能的微观解释：

分子动力学：通过研究分子的运动，了解物体的动能。例如，物体在运动过程中，分子之间的相互作用力会导致分子速度的增加，从而使物体具有动能。

量子力学：在量子尺度上，物体的动能与粒子动量有关。例如，电子在原子中的动能与其动量有关，可以通过量子力学的公式进行计算。

（2）动能定理的历史发展：

17世纪，伽利略通过对物体运动的研究，提出了动能的概念。18世纪，英国物理学家牛顿进一步发展了动能理论。19世纪，法国物理学家焦耳提出了焦耳定律，奠定了动能定理的基础。

（3）动能和动能定理在科技领域的应用：

汽车：汽车在运动过程中，动能转化为汽车的动能，使得汽车能够行驶。

火箭：火箭在发射过程中，燃料燃烧产生的气体具有较高的速度，从而产生巨大的动能，推动火箭升空。

飞机：飞机在飞行过程中，空气动力学原理使得飞机具有向上的升力和向前的推力，动能与升力、推力有关。七、作业布置与反馈作业布置：

1.理论练习题：布置5道与动能和动能定理相关的计算题，包括不同物体在不同速度下的动能计算、动能定理的应用等，要求学生运用所学知识进行解答。

2.应用题：提供1道应用题，要求学生结合实际情境，如汽车刹车过程中的动能转化，计算并解释物理现象。

3.分析题：给出1道分析题，要求学生分析一个物理实验，如自由落体实验，说明如何应用动能定理来解释实验结果。

4.拓展研究：鼓励学生选择一个与动能或动能定理相关的物理现象或应用，进行简要的调查研究，并撰写一份简短的报告。

作业反馈：

1.及时批改：在作业提交后的第二天，教师应完成对学生的作业批改，确保学生能够及时收到反馈。

2.详细评分：对学生的作业进行详细评分，包括正确性、计算过程、解答思路等方面。

3.指出问题：针对学生在作业中存在的问题，如概念混淆、计算错误、逻辑不清等，进行详细的指出。

4.改进建议：针对学生的错误，给出具体的改进建议，如提供正确的计算方法、解释概念上的误区、指导如何改进解题思路。

5.针对性辅导：对于作业中普遍存在的问题，可以在课堂上进行集中讲解，帮助学生理解和掌握。

6.积极反馈：对于表现良好的学生，给予积极的反馈和表扬，以鼓励学生继续保持。

7.个别辅导：对于作业中存在严重问题的学生，进行个别辅导，了解学生的学习困难，并提供针对性的帮助。

8.反馈方式：作业反馈可以通过以下方式呈现：

-书面反馈：在作业上直接批改，附上评语和改进建议。

-口头反馈：在课堂上进行个别或小组讨论，直接与学生交流作业中的问题。

-电子反馈：通过电子邮件或在线平台，提供电子版的作业反馈。

9.反馈记录：教师应记录学生的作业反馈情况，包括作业的完成情况、错误类型、改进措施等，以便于跟踪学生的学习进步。八、课后作业1.一辆质量为0.5吨的汽车以30m/s的速度行驶，求汽车具有的动能。（重力加速度g取10m/s²）

解答：动能E_k=1/2*m*v²=1/2*500kg*(30m/s)²=45000J

2.一物体从静止开始沿斜面下滑，斜面长度为5m，斜面与水平面的夹角为30°，物体与斜面的动摩擦系数为0.1，求物体滑到底部时的速度。（重力加速度g取10m/s²）

解答：首先计算物体下滑过程中重力沿斜面方向的分力F_g=m*g*sin(θ)=500kg*10m/s²*sin(30°)=2500N

动摩擦力F_f=μ*m*g*cos(θ)=0.1*500kg*10m/s²*cos(30°)=433N

净力F_net=F_g-F_f=2500N-433N=2067N

根据动能定理，F_net*s=1/2*m*v²

v=√(2*F_net*s/m)=√(2*2067N*5m/500kg)≈10.2m/s

3.一个质量为2kg的物体，从高度h=10m自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的速度和动能。（重力加速度g取10m/s²）

解答：根据机械能守恒定律，初始势能转化为落地时的动能，即m*g*h=1/2*m*v²

v=√(2*g*h)=√(2*10m/s²*10m)=14m/s

动能E_k=1/2*m*v²=1/2*2kg*(14m/s)²=196J

4.一个质量为1kg的物体，以5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，突然受到一个水平向右的恒力F=10N，物体运动了2s后速度变为10m/s，求恒力所做的功和物体的动能变化。（忽略摩擦力）

解答：恒力所做的功W=F*s=10N*2s=20J

动能变化ΔE_k=1/2*m*(v²-u²)=1/2*1kg*(10m/s)²-(5m/s)²=25J

5.一物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面长度为10m，斜面与水平面的夹角为45°，物体滑到底部时速度为10m/s，求物体在斜面上受到的摩擦力。（重力加速度g取10m/s²）

解答：首先计算物体下滑过程中重力沿斜面方向的分力F_g=m*g*sin(θ)=1kg*10m/s²*sin(45°)=10N

根据动能定理，物体下滑过程中重力做的功等于物体动能的增加，即m*g*h=1/2*m*v²

h=v²/(2*g)=(10m/s)²/(2*10m/s²)=5m

由于斜面光滑，摩擦力为0，因此物体在斜面上受到的摩擦力为0N。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在课堂上，我尝试采用互动式教学，通过提问、讨论等方式，激发学生的思维，让他们在参与中学习。例如，在讲解动能定理时，我会提出一些实际问题，让学生分组讨论，这样可以提高他们的分析问题和解决问题的能力。

2.实验教学结合：我注重将实验与理论教学相结合，通过实验操作，让学生直观地感受到物理现象，加深对动能和动能定理的理解。比如，在讲解动能时，我会让学生亲自进行小车下滑实验，观察速度和高度的变化，从而更好地理解动能的计算。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生基础参差不齐：在教学中，我发现学生的基础水平存在较大差异，部分学生在理解物理概念时存在困难，这导致了课堂上的教学效果不均衡。

2.教学方法单一：虽然我尝试了多种教学方法，但在实际操作中，我发现自己的教学方法还是比较单一，缺乏创新，这可能会限制学生的学习兴趣和参与度。

3.评价方式不够全面：在评价学生的过程中，我主要关注他们的考试成绩，而忽略了他们在课堂上的表现和实际应用能力，这种评价方式不够全面。

反思改进措施（三