2019-2020年高中物理 4.3《探究外力做功與物體動能變化的關(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能變化的關(guān)系》教案 粵教版必修2 一、 課程標(biāo)準(zhǔn) 通過實驗,探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系;理解動能定理,用動能定理解釋生活何生產(chǎn)中的現(xiàn)象。 二、 教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能: 1、 知道外力對物體做功可以改變物體的動能; 2、 理解動能定理,知道動能定理的適用條件,會用動能定理進(jìn)行計算; 3、 會用實驗方法 探究物理定理或規(guī)律; 4、 理解動能定理的推導(dǎo)過程; 5、 會用動能定理解決力學(xué)問題,知道用動能定理解題的一般步驟; l 過程與方法: 1、 探究外力對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié),通過實驗設(shè)計、觀察實驗現(xiàn)象、記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、通過分析、比較、歸納得出實驗結(jié)果,通過理論分析、推導(dǎo)與論證,得到外力做功與物體動能變化的關(guān)系,體會科學(xué)探究的方法; 2、 通過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、 通過實踐與拓展,使學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識解決實際問題; 4、 通過閱讀活頁資料,擴(kuò)大學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的知識面; l 情感態(tài)度與價值觀: 1、通過實驗與探究,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和實踐能力; 2、經(jīng)歷討論與交流,培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)表述能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神; 3、通過實踐與拓展,培養(yǎng)學(xué)生對知識的靈活遷移能力和實際應(yīng)用能力; 4、通過閱讀資料活頁,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、理解能力,使學(xué)生養(yǎng)成了解社會、關(guān)注社會的責(zé)任感; 三、 教學(xué)建議 l 教材處理 1、 課時建議:2課時 第一課時:1)通過列舉日常生活中的實例提出問題,即外力做功與物體的動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)驗提出猜想; 3)要求學(xué)生分組討論,設(shè)計實驗探究方案、實驗步驟,選擇實驗器材,設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格; 4)全班討論各種實驗方案的可操作性、優(yōu)缺點以及改進(jìn)方法; 5)提供一些實驗器材,讓學(xué)生在明確實驗?zāi)康牡那闆r下,進(jìn)行實驗操作、記錄數(shù)據(jù)、并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析并歸納得出結(jié)論; 第二課時:1)歸納總結(jié)出外力做功與物體的動能的變化關(guān)系; 2)通過理論分析與論證推導(dǎo)出外力做功與物體的動能的變化關(guān)系; 3)教師利用平拋儀做動能定理的驗證性實驗; 4)綜合實驗與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié),得到動能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式,以及動能定理的適用條件; 5)通過例題,總結(jié)運用動能定理解決力學(xué)問題的思路和方法,認(rèn)識利用動能定理解題的優(yōu)越性; 6)通過實踐與拓展來體現(xiàn)學(xué)以致用的理念; 7)通過資料活頁拓展學(xué)生的視野; 8)通過課后練習(xí)鞏固所學(xué)知識; 2、 重點、難點的處理 第一課時: 重難點:1)要求學(xué)生分組討論,設(shè)計實驗探究方案、實驗步驟,選擇實驗器材,設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格; 2)全班討論各種實驗方案的可操作性、優(yōu)缺點以及改進(jìn)方法;要求學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗提出猜想; 處理建議:1)如果課堂時間不夠,可以先讓學(xué)生設(shè)計實驗探究方案方案,而實驗步驟,選擇實驗器材,設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格等過程可以作為第一課時的課后作業(yè),讓學(xué)生回家完成一份完整的實驗設(shè)計報告。 2)設(shè)計該實驗的關(guān)鍵是把外力做功和物體的動能變化量統(tǒng)一起來,設(shè)計時必須從兩個方向考慮,但學(xué)生往往不能明確清晰地把握設(shè)計思路,需要教師在教學(xué)過程中加以引導(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)過程中多加鼓勵,讓學(xué)生充分感受到自主學(xué)習(xí)的快樂。 第二課時: 重難點:1)綜合實驗與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié),得到動能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式,以及動能定理的適用條件; 2)通過例題,總結(jié)運用動能定理解決力學(xué)問題的思路和方法,認(rèn)識利用動能定理解題的優(yōu)越性; 處理建議:1)本節(jié)課安排了一道例題,其目的是突出運用動能定理解決力學(xué)問題的思路和方法,認(rèn)識利用動能定理解題的優(yōu)越性。因此,建議在講解過程中,把處理該類問題的步驟在解題過程中特別列出并強(qiáng)調(diào)。(即:分析物體的受力情況,列出各個力所做的功,明確物體的初動能和末動能。) 2)解題結(jié)束后,要通過例題歸納出動能定理的適用范圍,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運動,動能定理都成立。 3)解題結(jié)束后,可以要求學(xué)生再用牛頓運動定律和運動學(xué)的公式求解 同一問題,并進(jìn)行比較,可以使學(xué)生體會到應(yīng)用動能定理解題,不涉及物體運動過程中的加速度和時間,比較方便。。 l 演示實驗 1、 在教師教學(xué)用書中提出,本節(jié)課既簡單又操作方便的實驗方案是通過物體自由下落過程中,外力做功與物體動能變化的研究來實現(xiàn),選用電火花打點計時器等儀器。我個人認(rèn)為,用電火花打點計時器來完成實驗,誤差可能會較大。能否用平拋儀和刻度尺,利用平拋運動的特點,通過較重物體在平滑軌道下滑過程中,重力做功與物體動能變化的研究來實現(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到水平槽的高度) 動能變化量:△Ek=mv2/2=m g s2/4h2 (h2為水平槽到水平落點高度, 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、課本實驗成功的關(guān)鍵:①物體需要做自由落體運動,即要取第一和第二點之間的距離約為2毫米的紙帶,②重物在質(zhì)量大一點的好。③測定速度時,距離取長一些,④盡量減少紙帶和打點計時器的摩擦 改進(jìn)實驗成功的關(guān)鍵:①物體從靜止開始下滑,②距離的測量要精確到毫米,③高度測量時要使用重錘線,④水平射程要測量多次取平均值。 3、替代的實驗器材:平拋儀,重錘線,刻度尺 實驗效果:實驗室沒有上班,沒有做實驗檢驗,從感覺上會好一些。 l 探究、討論方式 1、 探究要素的選取:通過什么運動形式的研究來探究外力做功與物體的動能的變化關(guān)系 2、 討論的鋪墊:先復(fù)習(xí)外力做功和動能的有關(guān)知識,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:依照教材提出的八個問題 l 學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo) 1、 在探究過程中,重點引導(dǎo)學(xué)生從外力做功和物體的動能變化量兩個方向思考,選擇受力情況較為簡單,而動能變化量又較容易得到的具體運動形式,同時要考慮誤差的大小。 2、 解題過程中,要求學(xué)生思考運用動能定理解決問題的優(yōu)點和方法、步驟。 l 學(xué)生學(xué)習(xí)評價 評價內(nèi)容:1、知道外力對物體做功可以改變物體的動能; 2、理解動能定理,知道動能定理的適用條件,會用動能定理進(jìn)行計算; 3、會用實驗方法探究物理定理或規(guī)律; 4、理解動能定理的推導(dǎo)過程; 5、會用動能定理解決力學(xué)問題,知道用動能定理解題的一般步驟; 6、探究外力對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié),通過實驗設(shè)計、觀察實驗現(xiàn)象、記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、通過分析、比較、歸納得出實驗結(jié)果,通過理論分析、推導(dǎo)與論證,得到外力做功與物體動能變化的關(guān)系,體會科學(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)知識解決實際問題的能力、探究意識、實踐能力、語言表達(dá)表述能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神 評價形式:1、書面考試; 2、完整的書面實驗設(shè)計; 3、實驗過程的評價(包括教師評價、組長評價、同學(xué)評價和自我評價) l 教學(xué)資源 四、 教學(xué)設(shè)計 課程標(biāo)準(zhǔn) 通過實驗,探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系;理解動能定理,用動能定理解釋生活何生產(chǎn)中的現(xiàn)象。 教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能: 1、 知道外力對物體做功可以改變物體的動能; 2、 理解動能定理,知道動能定理的適用條件,會用動能定理進(jìn)行計算; 3、 會用實驗方法 探究物理定理或規(guī)律; 4、 理解動能定理的推導(dǎo)過程; 5、 會用動能定理解決力學(xué)問題,知道用動能定理解題的一般步驟; l 過程與方法: 5、 探究外力對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié),通過實驗設(shè)計、觀察實驗現(xiàn)象、記錄和處理實驗數(shù)據(jù)、通過分析、比較、歸納得出實驗結(jié)果,通過理論分析、推導(dǎo)與論證,得到外力做功與物體動能變化的關(guān)系,體會科學(xué)探究的方法; 6、 通過理論分析與論證的過程,使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練; 7、 通過實踐與拓展,使學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識解決實際問題; 8、 通過閱讀活頁資料,擴(kuò)大學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的知識面; l 情感態(tài)度與價值觀: 1、通過實驗與探究,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和實踐能力; 2、經(jīng)歷討論與交流,培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)表述能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神; 3、通過實踐與拓展,培養(yǎng)學(xué)生對知識的靈活遷移能力和實際應(yīng)用能力; 4、通過閱讀資料活頁,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、理解能力,使學(xué)生養(yǎng)成了解社會、關(guān)注社會的責(zé)任感; 教學(xué)過程: 1、 先復(fù)習(xí)合外力做功和動能的有關(guān)知識; 2、 通過列舉日常生活中的實例提出問題,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)驗提出猜想;(合外力對物體所做的功等于物體動能的變化) 4、 學(xué)生分組討論,(教師引導(dǎo)思考:設(shè)計該實驗的關(guān)鍵是把外力做功和物體的動能變化量統(tǒng)一起來,設(shè)計時必須從兩個方向考慮。)設(shè)計實驗探究方案、實驗步驟,選擇實驗器材,設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格; 5、 全班討論各種實驗方案的可操作性、優(yōu)缺點以及改進(jìn)方法;(主要從操作和誤差兩方面考慮) 6、 比較容易簡單的實驗操作是:通過物體自由下落過程中,外力做功與物體動能變化的研究來實現(xiàn),選用電火花打點計時器、紙帶、重錘和刻度尺做儀器。實驗時,將打點計時器側(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,并使重錘靠近打點計時器,另一位同學(xué)用一手按住打點計時器,另一手接通電源,接通電源后,提紙帶的學(xué)生突然松開紙帶讓紙帶在重錘的帶動下向下運動。 7、 提供一些實驗器材,讓學(xué)生在明確實驗?zāi)康牡那闆r下,進(jìn)行實驗操作、記錄數(shù)據(jù)、并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析并歸納得出結(jié)論;(同時進(jìn)行實驗過程的評價(包括教師評價、組長評價、同學(xué)評價和自我評價))。 8、 歸納總結(jié)出外力做功與物體的動能的變化關(guān)系;即合外力對物體所做的功等于物體動能的變化 9、 通過理論分析與論證推導(dǎo)出外力做功與物體的動能的變化關(guān)系; 例(自由落體運動過程)理論推導(dǎo): 重力做功:W合=Gh(h為物體運動的起點到地面的高度) 動能變化量:△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(符合自由落體的運動學(xué)公式) 10、 教師利用平拋儀做動能定理的驗證性實驗; 用平拋儀和刻度尺,利用平拋運動的特點,通過較重物體在平滑軌道下滑過程中,重力做功與物體動能變化的研究來實現(xiàn)。 讓一個較重的金屬球在平滑軌道下滑,用刻度尺測量出h2(水平槽到水平落點高度) s (物體水平射程)h1(物體在平拋儀上的起點到水平槽的高度)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到水平槽的高度) 動能變化量:△Ek=mv2/2=m g s2/4h2 (h2為水平槽到水平落點高度, 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、 綜合實驗與探究和理論分析的結(jié)果歸納總結(jié),得到動能定理文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式,以及動能定理的適用條件; 文字表述:合外力對物體所做的功等于物體動能的變化 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運動,動能定理都成立。 12、 讓學(xué)生看例題,分組思考解題方法, 13、 讓兩個學(xué)生把兩種不同的解法寫在黑板上,教師對解題過程和規(guī)范評講(或由學(xué)生指出更好) 14、 總結(jié)運用動能定理解決力學(xué)問題的思路和方法,認(rèn)識利用動能定理解題的優(yōu)越性;(建議在講解過程中,把處理該類問題的步驟在解題過程中特別列出并強(qiáng)調(diào)。) 即:分析物體的受力情況,列出各個力所做的功,明確物體的初動能和末動能。) 15、 課后P68練習(xí) 作業(yè)1、教材P68實踐與拓展2、4、(二選一) 2、教材P68練習(xí)3、4、- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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