2024-2025學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3節(jié) 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系教案1 粵教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第四章機(jī)械能和能源第3節(jié)探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系教案1粵教版必修2主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中物理第四章機(jī)械能和能源第3節(jié)“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，以粵教版必修2為教材。本節(jié)課內(nèi)容主要包括：物體動(dòng)能的表達(dá)式及其變化、外力做功的計(jì)算方法、外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析，讓學(xué)生掌握以下知識(shí)點(diǎn)：

1.動(dòng)能的表達(dá)式及其物理意義；

2.外力做功的計(jì)算方法；

3.探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系；

4.應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析物體動(dòng)能變化與外力做功關(guān)系的探究能力；

2.物理觀念：形成對(duì)動(dòng)能、功的概念及它們之間關(guān)系的深刻理解；

3.科學(xué)思維：訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具描述物理過(guò)程，提高邏輯推理和數(shù)據(jù)分析能力；

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-動(dòng)能的表達(dá)式及其物理意義的理解；

-外力做功的計(jì)算方法及其與物體動(dòng)能變化的關(guān)系；

-動(dòng)能定理的應(yīng)用，特別是在實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用。

舉例：通過(guò)分析物體在水平面和傾斜面上的運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)動(dòng)能與速度的平方成正比的關(guān)系；講解外力做功的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡說(shuō)明如何應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解并掌握動(dòng)能的數(shù)學(xué)表達(dá)，尤其是速度的平方在動(dòng)能計(jì)算中的作用；

-外力做功與動(dòng)能變化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如何從物理現(xiàn)象中抽象出這一關(guān)系；

-在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況下，如何正確應(yīng)用動(dòng)能定理進(jìn)行問(wèn)題的分析和解決。

舉例：針對(duì)學(xué)生對(duì)速度平方的物理意義理解困難，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和圖示講解，幫助學(xué)生形象理解；針對(duì)動(dòng)能定理的應(yīng)用難點(diǎn)，通過(guò)例題分析，指導(dǎo)學(xué)生如何識(shí)別外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，并應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.硬件資源：

-物理實(shí)驗(yàn)室；

-動(dòng)能實(shí)驗(yàn)裝置（如小車、斜面、滑輪等）；

-計(jì)算器或計(jì)算機(jī)。

2.軟件資源：

-多媒體教學(xué)軟件（如PPT、動(dòng)畫(huà)演示等）；

-物理模擬軟件（如物理實(shí)驗(yàn)室模擬軟件）；

-動(dòng)畫(huà)制作軟件（如Flash）。

3.課程平臺(tái)：

-在線學(xué)習(xí)平臺(tái)（如學(xué)校自建的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)）；

-教育資源共享平臺(tái)。

4.信息化資源：

-網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源（如數(shù)字化教材、教學(xué)視頻等）；

-電子教案和課件；

-在線試題庫(kù)。

5.教學(xué)手段：

-實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

-案例分析；

-小組合作學(xué)習(xí)；

-互動(dòng)式教學(xué)。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)和應(yīng)用案例，明確要求學(xué)生理解動(dòng)能的物理意義。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“動(dòng)能如何隨速度變化”設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考動(dòng)能與速度平方的關(guān)系。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)平臺(tái)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保學(xué)生掌握基本概念。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，初步理解動(dòng)能公式。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生嘗試解釋動(dòng)能與速度平方的關(guān)系，并記錄疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記或疑問(wèn)通過(guò)平臺(tái)提交。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)預(yù)習(xí)習(xí)慣。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和進(jìn)度監(jiān)控。

-作用與目的：

讓學(xué)生提前接觸動(dòng)能概念，為課堂深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題意識(shí)。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)播放物體加速運(yùn)動(dòng)的視頻，引出動(dòng)能的概念。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解動(dòng)能表達(dá)式及其與外力做功的關(guān)系，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題，進(jìn)行個(gè)別或集體解答。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，思考動(dòng)能與外力做功的聯(lián)系。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生在小組內(nèi)討論，共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

提問(wèn)與討論：學(xué)生針對(duì)不懂的問(wèn)題提出疑問(wèn)，參與課堂討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生理解動(dòng)能與外力做功的物理關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受動(dòng)能變化。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的理解，掌握外力做功的計(jì)算方法。

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置相關(guān)習(xí)題，鞏固學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的理解。

提供拓展資源：推薦相關(guān)物理書(shū)籍和在線資源，供學(xué)生深入了解動(dòng)能定理的應(yīng)用。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生個(gè)性化反饋。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，深化對(duì)動(dòng)能定理應(yīng)用的理解。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，總結(jié)動(dòng)能定理學(xué)習(xí)的收獲和不足。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)，自主拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，促進(jìn)自我提升。

-作用與目的：

鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和自我反思能力。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握了動(dòng)能的表達(dá)式及其物理意義，能夠理解速度平方在動(dòng)能計(jì)算中的作用；

-學(xué)會(huì)了外力做功的計(jì)算方法，并能將其應(yīng)用于分析物體動(dòng)能的變化；

-能夠運(yùn)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題，具備一定的物理模型分析能力；

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察和分析能力。

2.過(guò)程與方法：

-通過(guò)自主探索、小組合作、課堂討論等學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)、合作交流和問(wèn)題解決的能力；

-在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)、分析問(wèn)題，養(yǎng)成了科學(xué)探究的習(xí)慣；

-通過(guò)預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后作業(yè)等環(huán)節(jié)，掌握了物理知識(shí)的學(xué)習(xí)方法和策略。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)了對(duì)物理學(xué)科的興趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)物理的熱情；

-形成了尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，培養(yǎng)了科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)；

-通過(guò)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，認(rèn)識(shí)到了物理與生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)了學(xué)以致用的意識(shí)。

具體表現(xiàn)在以下方面：

1.知識(shí)掌握方面：

-學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用動(dòng)能表達(dá)式，計(jì)算出物體在不同速度下的動(dòng)能；

-學(xué)生能夠根據(jù)外力做功的計(jì)算方法，分析物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化；

-學(xué)生能夠運(yùn)用動(dòng)能定理，解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，如計(jì)算物體在斜面上下滑時(shí)的速度等。

2.技能提升方面：

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，能夠熟練地使用相關(guān)儀器，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

-學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，并提出自己的觀點(diǎn)；

-學(xué)生在課后作業(yè)中，能夠獨(dú)立完成相關(guān)習(xí)題，提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.情感態(tài)度方面：

-學(xué)生對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)積極性；

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，形成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，如主動(dòng)預(yù)習(xí)、課堂認(rèn)真聽(tīng)講、課后及時(shí)鞏固；

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，認(rèn)識(shí)到了物理在生活中的應(yīng)用，提高了學(xué)習(xí)的實(shí)用性。典型例題講解例題1：

一物體質(zhì)量為m，從靜止開(kāi)始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段距離s后，速度達(dá)到v。求物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力做的功。

解答：

由動(dòng)能定理知，外力做的功等于物體動(dòng)能的變化量。

物體初始時(shí)動(dòng)能E_k1=0，最終時(shí)動(dòng)能E_k2=1/2*m*v^2。

外力做的功W=E_k2-E_k1=1/2*m*v^2。

例題2：

物體質(zhì)量為m，沿斜面向下滑動(dòng)，斜面傾角為θ。物體從斜面頂部滑到底部，求外力做的功。

解答：

物體沿斜面下滑過(guò)程中，重力做功W_g=m*g*h，其中h為物體下滑的高度，g為重力加速度。

由于斜面傾角為θ，h=s*sinθ，s為物體在斜面上的位移。

外力做的功W=W_g=m*g*s*sinθ。

例題3：

物體質(zhì)量為m，在水平面上受到一個(gè)恒力F的作用，從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)。已知物體在力F作用下移動(dòng)了距離s，求物體獲得的動(dòng)能。

解答：

由動(dòng)能定理知，外力做的功等于物體動(dòng)能的變化量。

物體初始時(shí)動(dòng)能E_k1=0，外力做的功W=F*s。

物體獲得的動(dòng)能E_k2=W=F*s。

例題4：

物體質(zhì)量為m，從高度h自由下落。求物體落地瞬間的動(dòng)能。

解答：

物體自由下落過(guò)程中，重力做功W_g=m*g*h，其中g(shù)為重力加速度。

物體落地瞬間的動(dòng)能E_k=W_g=m*g*h。

例題5：

物體質(zhì)量為m，在水平面上以速度v1沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，受到一個(gè)恒力F的作用，使得物體在x軸方向上加速度a持續(xù)一段時(shí)間t。求物體在力F作用下獲得的動(dòng)能。

解答：

物體在力F作用下，沿x軸方向上的位移s=v1*t+1/2*a*t^2。

外力做的功W=F*s=F*(v1*t+1/2*a*t^2)。

物體獲得的動(dòng)能E_k=W=F*(v1*t+1/2*a*t^2)。內(nèi)容邏輯關(guān)系-動(dòng)能表達(dá)式及其物理意義；

-外力做功的計(jì)算方法；

-動(dòng)能定理及其應(yīng)用。

2.詞與句：

-動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，表達(dá)式為E_k=