《探究外力做功與物體動能的變化關(guān)系》教學設(shè)計與反思

第4頁共4頁《探究外力做功與物體動能的變化關(guān)系》教學設(shè)計與反思徐新波（廣州市，白云區(qū)廣州市第六十六中學）課題：《探究外力做功與物體動能的變化關(guān)系》（高中物理粵教版必修二教材）教學分析教學目標課標要求：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，能用動能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。課標的細化要求：1、知識與技能（1）知道外力做功可以改變物體的動能。（2）會用實驗的方法來探究物理定理或規(guī)律（3）理解動能定理，知道它的適用條件，會用動能定理進行計算。（4）理解動能定理的推導過程。（5）會用動能定理解決力學問題，掌握用動能定理解題的一般步驟。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、推導與論證，得到外力做功與物體動能的變化關(guān)系，體會科學探究的方法。（2）經(jīng)過理論分析與論證的過程，使學生受到理性思維的訓練。（3）通過實踐與拓展，使學生靈活遷移所學知識解決實際問題。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過實驗與探究，培養(yǎng)學生的探究意識和實踐能力。（2）經(jīng)歷討論與交流，培養(yǎng)學生的語言表達能力和團結(jié)協(xié)作的學習精神。（3）經(jīng)過實踐與拓展，培養(yǎng)學生對知識的遷移能力和實際應用能力。重點難點教學重點要求學生分組討論，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；全班討論各種實驗方案的可操作性、優(yōu)缺點以及改進方法；要求學生根據(jù)自己的經(jīng)驗提出猜想；動能定理的理論推導，理解動能定理，知道它的適用條件，會用動能定理進行計算。教學難點1、設(shè)計實驗探究方案，選擇實驗器材；2、綜合探究實驗和理論分析的結(jié)果進行歸納總結(jié)，得出動能定理的文字表達和數(shù)學表達式。學情分析初中時學生已學過了動能的初步知識，在本章的第一節(jié)學習了功的有關(guān)知識，第二節(jié)又對動能進行了進一步的學習，這為本節(jié)讓學生去探究外力做功與物體動能變化的定量關(guān)系奠定了堅實的基礎(chǔ)。（由于我校學生的基礎(chǔ)較差，在探究的過程中要進行適當?shù)奶崾荆┙虒W器材

小車（一端系著一根細繩），帶定滑輪的滑板一塊，一個斜面，毛巾一條，電火花打點記時器（50HZ），紙帶，重錘，小球，刻度尺，平拋運動儀。設(shè)計思想教學主線設(shè)計演示兩個小實驗引出問題（外力做功可以改變物體的動能，那么外力做功與物體的動能變化之間有什么變化呢？）讓學生根據(jù)實驗儀器設(shè)計實驗設(shè)計實驗的步驟（怎樣求出功和動能的變化）設(shè)計實驗數(shù)據(jù)的記錄表格對數(shù)據(jù)進行分析得出實驗結(jié)論理論論證（可以放手讓學生去推導）例題分析通過習題反饋對教學進行監(jiān)控教學反思教學媒體設(shè)計通過兩個演示實驗（具體見老師的活動）引入新課，提出問題，讓學生猜想并自行設(shè)計實驗進行探究（四人一組），通過實物投影對學生實驗方案的設(shè)計進行公開評價，通過PPT課件演示整個教學過程。教學過程老師活動學生活動設(shè)計說明和媒體運用

演示實驗引入：①小車的一端系著一條細繩，繩的另一端跨過定滑輪系著一個重物，放開重物。②在桌面上鋪一條毛巾，小車在斜面上滑下，在毛巾上運動一段路程后停下。請分析上面兩個實驗中小車在水平面上的動能是如何變化的？為什么？

①中小車的動能變大，拉力做正功；②中小車的動能變小，阻力做負功。

利用實驗引入新課，讓學生在現(xiàn)象中總結(jié)原因，得到外力做功與物體動能變化的定性關(guān)系。讓學生對功與能有了進一步的理解，把理論與實踐結(jié)合起來。設(shè)問：可見，做功可以改變物體的動能，那么外力做功的多少與物體動能的變化量究竟有什么關(guān)系呢？猜想與討論：

有的學生認為外力做功與物體動能變化相等，有的學生認為外力做功比物體動能變化更大或更小，觀點不一……設(shè)問引起學生的思考，激發(fā)學生的求知欲。請同學們通過自己設(shè)計的實驗來探究外力做功與物體動能變化之間的關(guān)系。（準備的實驗儀器比較多）根據(jù)實驗的目的設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，重錘m=0.3kg小球m=0.1kg位移（m）外力做的功（J）速度V（m/s）動能變化量V1V2準備較多的實驗儀器，這樣就能讓學生多些選擇來探究外力做功與物體動能變化之間的關(guān)系，可以是自由落體，可以是斜面上的運動，也可以是平拋運動。巡視各組學生實驗的情況學生在討論中進行自己的實驗，用通過打點計時器的紙帶來記錄物體的位移，通過紙帶上的點計算出初末位置的速度。讓各組匯報實驗的結(jié)果，從三組不同的實驗方案中各挑選出一個典例與全體學生進行分析，找出優(yōu)點和不足之處。各小組匯報實驗結(jié)果，被選中的小組展示其實驗設(shè)計的方案，并演示剛才所做的實驗。利用小車、重錘、紙帶、打點計時器和帶定滑輪的滑板進行探究的。外力的功遠大于物體動能的變化。利用自由落體運動，平拋運動進行探究的，外力的功近似等于物體動能的變化。用實物投影展示從三組不同的實驗方案中挑選出的三個典例，與全體學生分析。觀察三小組同學的實驗過程，找出優(yōu)點和不足之處。引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果。分析數(shù)據(jù)，得出在實驗允許的范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化。從上面的實驗中我們已經(jīng)得出外力所做的功等于物體動能的變化量，那么我們能不能從理論上進行論證呢？引導學生積極思考，變被動接受為主動學習。質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F的作用下，以速度v1開始沿水平面運動，經(jīng)位移S后速度增加到v2，已知物體與水平面的摩擦力恒為f，試根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式推導外力做功與物體動能變化的關(guān)系？用多媒體展示前面的問題情景。動能的變化讓學生進行獨立推導，只對后進生進行個別提示。加深學生對功能關(guān)系的認識，提高他們的推理能力。經(jīng)過了實驗探究和理論推導。請同學們對比兩個過程所得的結(jié)論。從實踐和理論上都得到了：合外力對物體所做的功等于物體動能的變化——動能定理課后請參考網(wǎng)站/gzwl例題分析?？偨Y(jié)出動能定理的適用條件：恒力、變力在直線運動和曲線運動中做功的情況?？偨Y(jié)應用動能定理解題的一般步驟：①明確研究對象及所研究的物理過程．②對研究對象進行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和．③確定始、末態(tài)的動能．(未知量用符號表示)，根據(jù)動能定理列出方程:W總＝Ek2—Ek1④求解方程、分析結(jié)果

用多媒體展示教學監(jiān)控1、課內(nèi)練習：（1）、一個質(zhì)量為m的小滑塊在恒力F的作用下，沿著光滑的水平面由靜止開始運動，當速度達到v時，物體的位移是多少？（2）、質(zhì)量為1kg的木塊，以4m/s的初速度從傾角為300的斜面底端向上滑行，上滑的最大距離是1m，試求木塊滑回到出發(fā)點時的速度是多少？（3）、如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運動到高為h2的B處，若在A處的速度為VA，B處速度為VB，則AB的水平距離為多大？可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理．A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用．三個力做功分別為Fs，0和-mg(h2-h1)，所以動能定理寫為：從此例可以看出，以我們現(xiàn)在的知識水平，牛頓定律無能為力的問題，動能定理可以很方便地解決，其關(guān)鍵就在于動能定理不計運動過程中瞬時細節(jié)．2、作業(yè)課本P731P743、43、課后思考題用手擠壓塑料瓶時，里面的水向外射出，怎樣估測擠壓時手對塑料瓶所做的功？簡要寫出你的實驗方案。采用的是分層練習，目的是讓每一個學生都能找到一點自信。第3題可先讓學生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導使用動能定理求解．教學反思

本節(jié)課的教學采取的是實驗究與理論論證相結(jié)合的教學模式，通過學生的合作探究、自己動手、自我總結(jié)，充分調(diào)動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生的合作精神，探究意識，體現(xiàn)了學生的主體作用和教師的主導作用，體現(xiàn)了新課標的要求。在實施的過程中，由于學生的兩極分化比較嚴重，一部分學生的實驗