V《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》(共6頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《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) 陳仕寬 佛山市順德區(qū)羅定邦中學(xué) 【設(shè)計(jì)思想】 1、圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理三個(gè)環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生展開探究過程。通過小組討論、課件演示、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等一系列活動(dòng)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性和和學(xué)習(xí)的熱情。教師根據(jù)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展與變化的過程通過穿針引線的方式積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)，努力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)和合作學(xué)習(xí)的能力。 2、采用“問題—討論—實(shí)驗(yàn)—?dú)w納”的探究性教學(xué)模式，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法，經(jīng)歷伴隨著探究活動(dòng)的深入而產(chǎn)生的情感體驗(yàn)。 【教材分析

2、】 《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》屬于廣東版高中物理（必修2）第四章第三節(jié)內(nèi)容。教材要求在本節(jié)中 (1) 要突出實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究的方法；（2）重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；（3）重視對(duì)學(xué)生的理性思維的訓(xùn)練。根據(jù)課標(biāo)要求本節(jié)教材創(chuàng)造性地采用了實(shí)驗(yàn)探究的方法定量地研究外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系，然后從理論上進(jìn)行推導(dǎo)，最后歸納得出結(jié)論。動(dòng)能定理是力學(xué)中最重要的規(guī)律之一，它的應(yīng)用貫穿于以后的許多章節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，是對(duì)動(dòng)能定理的初步研究，是學(xué)習(xí)整章內(nèi)容的重要的前期準(zhǔn)備，這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生從一個(gè)新的角度思考問題，即，學(xué)生第一次定量的研究能量通過做

3、功轉(zhuǎn)化成其它能量的數(shù)學(xué)描述，開始培養(yǎng)學(xué)生從功和能相互聯(lián)系的角度定量分析解決力學(xué)問題；第一次將運(yùn)動(dòng)、力、功以及能量聯(lián)系在一起，為培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題打下基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容豐富，有很強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)科特性。 【學(xué)情分析】 學(xué)生在本章的前2節(jié)內(nèi)容中，已經(jīng)初步樹立了功是能量變化的量度的觀念。那么，力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能的改變量間存在著什么關(guān)系呢？這是學(xué)生急待解決的問題。因?yàn)槲覀冊(cè)凇疤骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)學(xué)生已經(jīng)具有一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α，F(xiàn)在，用這套選擇這套裝置來探究外力做功與物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，不僅考慮到這樣處理容易使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，進(jìn)而產(chǎn)生探究的興趣，也考慮到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況和學(xué)生的認(rèn)知

4、特點(diǎn)，開闊學(xué)生的視野，提高科學(xué)素養(yǎng)等方面都會(huì)產(chǎn)生積極的影響。 【教學(xué)目標(biāo)】： 1、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)能定理的使用條件，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。 （3） 能設(shè)計(jì)并會(huì)利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究物理規(guī)律。 （4） 能用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行理論推導(dǎo)。 （5） 會(huì)用動(dòng)能定理解決力學(xué)問題，知道規(guī)范解題的一般步驟。 2、過程與方法 （1） 經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過實(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)，通過分析、比較、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過理論分析、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

5、理論分析與論證的過程，使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練。 （3） 通過理論應(yīng)用使學(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)和動(dòng)手實(shí)踐能力。 （2） 經(jīng)歷討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生的語言表述能力和團(tuán)結(jié)合作的學(xué)習(xí)精神。 （3） 通過理論應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與篩選。 【教學(xué)難點(diǎn)】：通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 【教學(xué)資源】：多媒體錄像片段、PowerPoint課件，分組用實(shí)驗(yàn)器材有電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘、紙帶、刻度尺等。 【教學(xué)手段】：分組實(shí)驗(yàn)。 【教學(xué)流程圖】：

6、學(xué)生 學(xué)生 學(xué)生 教師 教師 學(xué)生 預(yù)習(xí)提綱 提出問題 錄象片段 演示實(shí)驗(yàn) 引入課題 討論、設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn) 提出問題 測(cè)量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 教師設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)提綱 學(xué)生 板書 解答問題 教師 結(jié)論推廣 學(xué)生 教師 學(xué)生 學(xué)生 作出猜想 教師 學(xué)生 課外作業(yè) 學(xué)生 理論分析與論證 結(jié)論 【教學(xué)過程】： 一、預(yù)習(xí)提綱： 知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)： 1、復(fù)習(xí)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，以及實(shí)驗(yàn)紙帶

7、打點(diǎn)器打的點(diǎn)的速度計(jì)算方法。 2、復(fù)習(xí)：第一節(jié) 功，第二節(jié) 動(dòng)能 ，熟悉外力做功的計(jì)算和物體動(dòng)能的計(jì)算方法。 問題設(shè)置： 1、自由落體運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能如何變化？其原因是什么？ 2、自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，重力所做的功與其動(dòng)能的變化量有何關(guān)系？ 3、你能否利用下面提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究一下重力所做的功與動(dòng)能的變化量的關(guān)系？提供的器材有：電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、刻度尺。 4、如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？為什么這樣設(shè)計(jì)？ 5、需要測(cè)量和記錄哪些數(shù)據(jù)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。 6、如何利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算重力所做的功和動(dòng)能的變化量？ 7、如何正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的表格

8、。 8、請(qǐng)發(fā)揮你的想象猜測(cè)一下實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是什么？ 二、課堂教學(xué)： 【教師】：播放視頻1：自然界中能引起強(qiáng)烈震撼的體現(xiàn)動(dòng)能能量的多媒體視頻音像小片段（如龍卷風(fēng)、雪崩、熱帶風(fēng)暴等，這些資料可上網(wǎng)查找下載，也可由電視節(jié)目中錄像得到） 播放視頻2：足球世界杯賽中，足球運(yùn)動(dòng)員射門的情景。 播放視頻3：奧運(yùn)會(huì)射箭比賽中，拉開的弓把箭射出的情景。 提出問題：足球射門中，運(yùn)動(dòng)員射箭時(shí)，足球與箭的都獲得了動(dòng)能。據(jù)測(cè)算，足球射門時(shí)，其速度最大可達(dá)到100m/s左右，這些動(dòng)能是從哪里來的？ （說明：先讓學(xué)生回答后，教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)撥指導(dǎo)。） 自由落體運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察對(duì)象，要求學(xué)

9、生定性分析出合外力對(duì)物體做功，物體動(dòng)能發(fā)生怎樣的變化？ 【教師】：外力的功會(huì)引起物體動(dòng)能的變化。功與物體動(dòng)能的變化量間又存在著什么關(guān)系呢？ 【學(xué)生】…… 【教師】:我們知道，物體的動(dòng)能與它的速度是密切相關(guān)的，而物體速度的變化又與它所受力做的功有關(guān)。那么外力做的功與物體動(dòng)能的變化間又存在著怎樣的關(guān)系呢？ 【學(xué)生】…… 【教師】：探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系時(shí)可以采用什么方法？ 　（說明：教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到要探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，既可以從理論的層面進(jìn)行邏輯推導(dǎo)的方法進(jìn)行研究，也可以通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究。今天，我們通過實(shí)驗(yàn)的方法來探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。）

10、【教師】：我們應(yīng)該采用什么實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究呢？請(qǐng)同學(xué)們先設(shè)計(jì)一個(gè)合適的實(shí)驗(yàn)方案。 【學(xué)生】：幾人一小組進(jìn)行討論交流初步提出一些實(shí)驗(yàn)方案。 【教師】：同學(xué)們提出了許多實(shí)驗(yàn)方案，我們應(yīng)選用什么方案比較好呢？請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真考慮一下，利用實(shí)驗(yàn)探究外力功與物體速度動(dòng)能變化的關(guān)系時(shí)需要測(cè)量哪些物理量？ 【學(xué)生】：測(cè)量力對(duì)物體所做的功及力對(duì)做了這個(gè)功后物體運(yùn)動(dòng)的速度。 【教師】：在實(shí)驗(yàn)探究中應(yīng)如何對(duì)物體做功？又應(yīng)該怎么表示每次做功的大小呢？ 【學(xué)生】：分組討論：（引導(dǎo)學(xué)生在討論中明確）既可以考慮用恒力做功，也可以用變力做功。若用恒力做功，W=FS表示功的大小，并引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣在實(shí)驗(yàn)中具體地測(cè)出功

11、。速度的測(cè)量可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶處理計(jì)算得出。 【教師】：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行選擇，當(dāng)利弊共存時(shí)，要辯證地選擇合適的方案，而不是一味地追求所謂的精確。教師總結(jié)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)和提示學(xué)生，為了研究方便，可以自由落體運(yùn)動(dòng)中的重力做功為例，研究重力所做的功與物體動(dòng)能改變量之間的定量關(guān)系。 【實(shí)驗(yàn)探究】：重力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能的變化關(guān)系 1、提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、刻度尺。 2、請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已有的知識(shí)，結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)器材，在小組討論的基礎(chǔ)上，寫出你們的實(shí)驗(yàn)方案。討論時(shí)請(qǐng)圍繞下列問題進(jìn)行： （1）如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

12、。（最后抽一個(gè)組學(xué)生上臺(tái)演示其實(shí)驗(yàn)操作過程） 【師生探討】將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器側(cè)放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔，用一手壓住打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，另一手提住紙帶的上端，使紙帶豎直，重錘緊靠在下邊的限位孔處，先開啟電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，然后放手使紙帶在重錘的帶動(dòng)下自由下落，結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，利用打了點(diǎn)的紙帶來計(jì)算重力所做的功與動(dòng)能變化量的定量關(guān)系。 （2）如何計(jì)算重力所做的功和動(dòng)能的變化量。 【師生探討】：在打點(diǎn)好的紙帶上取兩個(gè)合適的點(diǎn)（如下圖中紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)），用刻度尺測(cè)出這兩點(diǎn)間的距離，根據(jù)功的定義可知：，采用求平均速度的方法求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、E

13、兩點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB和vE， 再根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算式計(jì)算打B、E兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能及其動(dòng)能的差值。 A B C D E F SBE SAC SDF （3）需要測(cè)量和記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（實(shí)驗(yàn)后由學(xué)生用表格方式板書出來） （4）如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格：（學(xué)生板書并填入實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)） SBE SAC SDF tAC tDF 3、操作實(shí)驗(yàn)，測(cè)量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 4、數(shù)據(jù)處理表格：（學(xué)生板書并填入數(shù)據(jù)處理結(jié)果） 5、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

14、重力做功與物體動(dòng)能變化關(guān)系 【學(xué)生】：通過數(shù)據(jù)處理可知：重力所做的功與物體動(dòng)能的改變量在誤差允許的范圍內(nèi)是相等的。 【教師】：現(xiàn)在我們用重力做功得出重力所做的功與物體動(dòng)能的改變量在誤差允許的范圍內(nèi)是相等的。我們能不能用牛頓第二定律來推導(dǎo)一下看其它力對(duì)物體做功這個(gè)結(jié)論是否成立。教師用幻燈片，顯示用牛頓第二定律來推導(dǎo)動(dòng)能定理的一些條件，抽學(xué)生代表上黑板推導(dǎo)。 【學(xué)生】：外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化。 【教師】結(jié)論的推廣：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量。即： 說明：上面的表達(dá)式是物理學(xué)中一

15、個(gè)非常重要的定理——?jiǎng)幽芏ɡ怼? 【教學(xué)反思】 粵教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修Ⅱ中引入“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”內(nèi)容的目的在于給學(xué)生增加探究體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的水平。但對(duì)教師來說，這是一節(jié)非常難以駕馭的內(nèi)容，無論是教學(xué)設(shè)計(jì)，還是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，都有相當(dāng)?shù)碾y度。盡管探究的目的非常明確，無非是為了得出功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，明確探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理。但為什么要設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)？通過探究活動(dòng)，學(xué)生在思維的發(fā)散與聚合的層次上、在分析考慮問題的能力上、在對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行分析與綜合的水平上，將經(jīng)歷一些怎樣的情感體驗(yàn)？會(huì)有一些什么收獲？能夠達(dá)到什么

16、層次？所有的這些，都是教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)該認(rèn)真考慮并進(jìn)行積極突破的問題，也是非常棘手的問題。這節(jié)課，教師深感難以駕馭的就是如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的思考，使學(xué)生既能發(fā)揮好創(chuàng)造性思維，也能夠圍繞本節(jié)的重點(diǎn)把探究過程深入下去，并讓學(xué)生在親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程中獲得情感的體驗(yàn)，產(chǎn)生能力層次的遞進(jìn)。這樣的教學(xué)，才與新課改所倡導(dǎo)的探究發(fā)現(xiàn)、合作學(xué)習(xí)的理念相和諧，也跟高中生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平相吻合。但要真正達(dá)到探究的目的，關(guān)鍵還在于要確保實(shí)驗(yàn)的成功。這就需要教師積極開動(dòng)腦筋，在刻意進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開發(fā)的基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)學(xué)生圍繞探究的目標(biāo)，抓住探究過程中所要測(cè)定的物理量為中心，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與選擇、實(shí)驗(yàn)儀器的組

17、裝、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析的過程中，努力把學(xué)生的注意力吸引到分析解決問題上來，通過連續(xù)不斷地向?qū)W生拋出一些逐層遞進(jìn)的問題，讓學(xué)生在經(jīng)歷思考與討論的過程中，在實(shí)驗(yàn)操作中獲得真切的體驗(yàn)與感受。 本教學(xué)設(shè)計(jì)采用“問題—討論—實(shí)驗(yàn)—?dú)w納”的探究性教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生圍繞本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容通過“提出課題→實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→分組實(shí)驗(yàn)→數(shù)據(jù)處理→得出結(jié)論”的方式逐漸逼近問題的核心，最終求得了問題解決的方法，符合新課改倡導(dǎo)的“重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行自主、探究和合作學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)”的理念，對(duì)活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力來說都是很有意義的，也使師生的雙邊活動(dòng)得以有效的開展，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位得到了充分地發(fā)揮，學(xué)生的個(gè)性和能力也得以張揚(yáng)，也使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力得到了訓(xùn)練和培養(yǎng)。但是，由于受到課堂教學(xué)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)器材的限制，在組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的過程中，學(xué)生的自主活動(dòng)還不能得到充分的保障，圍繞課題研究而進(jìn)行的發(fā)散性思維也無法更好地展開，從而使課堂活動(dòng)的開放性程度受到了一定的制約。 專心---專注---專業(yè)