【備課參考】山東省2020-2021年高一物理下學(xué)期(魯科版)必修2教案-第2章第1節(jié)-動能的改變

動能的轉(zhuǎn)變一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)描述（一）學(xué)問與技能1．理解什么是動能，知道動能的定義式，會用動能的定義式進行計算。2．理解動能定理及其推導(dǎo)過程。3．知道動能定理的適用范圍，會用動能定理進行計算。4．鞏固用打點計時器打下的紙帶計算物體的即時速度，利用圖象探究物理量間的關(guān)系。（二）過程與方法1．通過用紙帶與打點計時器來探究功與速度的關(guān)系，體驗學(xué)問的探究過程和物理學(xué)的爭辯方法。2．運用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達式。3．理論聯(lián)系實際，培育同學(xué)分析問題的力量。（三）情感態(tài)度與價值觀通過試驗探究，體會學(xué)習(xí)的歡快，激發(fā)學(xué)習(xí)的愛好；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀；通過動能定理的演繹推導(dǎo)，培育同學(xué)對科學(xué)爭辯的愛好。2、學(xué)習(xí)內(nèi)容與任務(wù)及教學(xué)流程說明本節(jié)課的內(nèi)容主要學(xué)習(xí)動能這一概念和力學(xué)中的一條重要規(guī)律——動能定理。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使同學(xué)感受動能的大小與哪些因素有關(guān)，理解動能定理的推導(dǎo)過程。清楚動能定理的適用條件，通過對比分析使同學(xué)體會到應(yīng)用動能定理解題較牛頓運動定律與運動學(xué)公式解題的不同點學(xué)習(xí)重點：動能定理利用試驗和理論兩種方法得出的過程；動能定理的理解和簡潔應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點：試驗的設(shè)計與實施，以及有關(guān)物理過程的分析方法。明確本課的重點和難點，以學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動，試驗探究與問題爭辯為方式，以動能概念的引入及恒力做功與動能變化的關(guān)系的探究為核心，通過各種呈現(xiàn)方式創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)同學(xué)通過對問題的溝通爭辯和試驗探究，理解動能和動能定理，了解學(xué)習(xí)基本的物理學(xué)爭辯方法。充分利用教具、老師個人主頁供應(yīng)的課程學(xué)習(xí)資源和溝通爭辯區(qū)，在著重學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，內(nèi)延外拓，培育同學(xué)科學(xué)探究力量、利用網(wǎng)絡(luò)搜集信息和協(xié)作溝通的力量。二、學(xué)習(xí)者特征分析同學(xué)在學(xué)校就知道了動能的初步概念，動能定理是其次章能的轉(zhuǎn)化和守恒第1節(jié)的內(nèi)容，同學(xué)在前面第一章學(xué)習(xí)過做功和能的概念。動能定理常用于解決運動學(xué)問題，學(xué)習(xí)好動能定理格外重要，并為后一節(jié)的能量守恒定律的把握打下基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)“必修1”的過程中，同學(xué)已經(jīng)知道試驗探究和理論推導(dǎo)相結(jié)合的科學(xué)爭辯方法，在這里再次接受這種方法，使同學(xué)更加生疏。三、學(xué)習(xí)環(huán)境選擇與學(xué)習(xí)資源設(shè)計1．學(xué)習(xí)環(huán)境選擇（打√）（1）Web教室（）（2）多媒體教室（√）（3）室外活動（）（4）校內(nèi)網(wǎng)（√）（5）Internet（√）（6）其它2、學(xué)習(xí)資源類型（打√）（1）課件（網(wǎng)絡(luò)課件）（√）（2）工具（）（3）專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站（）（4）多媒體資源庫（）（5）案例庫（）（6）題庫（）（7）網(wǎng)絡(luò)課程（）（8）個人主頁（√）（8）其它（）3、學(xué)習(xí)資源內(nèi)容簡要說明司南版物理2教科書與配套學(xué)習(xí)手冊老師個人主頁下學(xué)習(xí)資源：包含學(xué)問歸納、課堂練習(xí)、課后溝通、拓展?fàn)庌q及Flash交互性網(wǎng)絡(luò)課件等課程學(xué)習(xí)材料。四、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)1、真實性情境（√）2、問題性情境（√）演示試驗與分組試驗。用flash制作的一系列教學(xué)軟件。探究恒力做功與物體動能變化是什么關(guān)系時，需要測量的物理量有哪些？用什么方法和什么器材進行試驗？…五、學(xué)習(xí)活動的組織類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源同學(xué)活動老師活動自主協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計動能的轉(zhuǎn)變課后練習(xí)物理教材、演示試驗、課后練習(xí)題老師個人主頁下的多媒體教學(xué)資源。相關(guān)的物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站。分析、操作、小組協(xié)作爭辯、總結(jié)、提交結(jié)論。獨立思考分析得出結(jié)論問題情景的創(chuàng)設(shè)，問題的提出。學(xué)習(xí)資源獵取路徑的指導(dǎo)。問題解答和詢問。六、教學(xué)過程步驟老師行為同學(xué)行為設(shè)計意圖課堂預(yù)備1．演示試驗及探究試驗的預(yù)備。2．制作教學(xué)幫助ppt、flash課件。3．指導(dǎo)同學(xué)登陸老師主頁。4．多媒體教室的預(yù)備。1．作好課前預(yù)備。2．生疏老師主頁的操作方法。引導(dǎo)同學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)來幫助學(xué)習(xí)，拓展學(xué)習(xí)空間，有利于實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。情境導(dǎo)入通過視頻課件呈現(xiàn)：運動的物體可以做功，提出問題：什么是物體的動能？同學(xué)通過觀看、思考并回憶學(xué)校所學(xué)，回答：物體由于運動具有的能叫動能。了解物理概念的形成源于生活。操作討論問題1：物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)呢？演示試驗《影響小球動能大小的因素有哪些》，請同學(xué)通過觀看分析。結(jié)合同學(xué)爭辯指出：從功能關(guān)系定性分析得到：動能的大小跟物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，運動速度越大，動能就越大。在物理學(xué)中，就用這個量來表示物體的動能。同時指出動能是標(biāo)量，它的單位同功一樣，在國際單位制中都是焦耳。動能是狀態(tài)量。課件呈現(xiàn)保齡球撞擊球瓶做功，動能削減，請同學(xué)分析保齡球動能削減的緣由。問題2：若外力對物體做功，該物體的動能總會增加嗎？假如物體對外做功，該物體的動能總會削減嗎？做功與動能的轉(zhuǎn)變之間到底有什么關(guān)系呢？方法引導(dǎo)：我們可以先從簡潔的狀況入手，通過試驗來探究恒力做功與動能轉(zhuǎn)變的關(guān)系。指導(dǎo)同學(xué)閱讀教材P23“試驗與探究”部分。問題3：這個試驗需測量哪些物理量？應(yīng)用什么方法、什么儀器來測量？引導(dǎo)同學(xué)回答：需要測量速度、恒力的功（砝碼重力和下落的距離）；測速度可用打點計時器。同時指出：爭辯物理量之間的關(guān)系可以用半定量的方法，不需要測出具體值。同時引導(dǎo)同學(xué)思考，如何轉(zhuǎn)變恒力的功。同學(xué)觀看思考分析：質(zhì)量大、速度快的物體對其他物體做的功就多，所具有的能量就大。同學(xué)思考分析，保齡球撞擊球瓶對外做了功，動能削減。同學(xué)通過爭辯，還不能馬上得出做功與動能的轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系。同學(xué)帶著問題閱讀課文，通過思考爭辯溝通，并回答問題。引導(dǎo)同學(xué)學(xué)會從試驗現(xiàn)象中思考分析，最終總結(jié)歸納出結(jié)論。同時留意試驗方法：把握變量法。引導(dǎo)同學(xué)從功能關(guān)系分析問題。培育同學(xué)在試驗探究前要養(yǎng)成思考的習(xí)慣。有了正確的探究思路，才會避開探究的盲目性。操作討論問題4：小車運動過程中受幾個力？為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力，其他力應(yīng)怎樣處理？歸納總結(jié)：重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力；為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力，必需將其他力平衡掉。問題5：如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗證？引導(dǎo)同學(xué)思考平衡摩擦力的方法：讓木板有一個微小的傾角，使重力沿斜面對下的分力等于小車及紙帶受到的摩擦阻力；輕推小車使之勻速運動。問題6：試驗中，是什么力對小車做功？小車做什么性質(zhì)的運動？初速度、末速度如何求？引導(dǎo)同學(xué)回答：細(xì)線的拉力做功；小車做勻加速直線運動；初速度和末速度可通過處理紙帶求得。問題7：如何處理試驗數(shù)據(jù)，得到合力的功與速度變化的關(guān)系？引導(dǎo)同學(xué)回答：用圖像法處理試驗數(shù)據(jù)，通過圖像可以直觀的看出物理量之間的關(guān)系。即建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示力對物體做的功W，用橫坐標(biāo)表示物體的速度的平方v，描點、連線，得出結(jié)論。指導(dǎo)同學(xué)試驗探究。同學(xué)試驗完畢后，指導(dǎo)同學(xué)進行數(shù)據(jù)記錄和處理，并得出結(jié)論。問題8：為什么會有誤差，怎樣才能減小誤差？本試驗是否還有其他的設(shè)計方案，請你于課后思考，并將你的試驗方案與其他組的同學(xué)進行溝通，選擇出更好的試驗方案。思考并回答：重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力?！伎蓟仡櫫Φ钠胶鈫栴}，爭辯平衡方法。進行試驗，采集數(shù)據(jù)：分工合作，共同完成。分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，恒力做功與動能的轉(zhuǎn)變相等。登記問題，留作課后作業(yè)。通過同學(xué)預(yù)習(xí)和初步設(shè)計試驗、激發(fā)同學(xué)的愛好，調(diào)動樂觀性。進展同學(xué)設(shè)計試驗、收集數(shù)據(jù)、分析論證、溝通評估等技能，有利于培育同學(xué)的試驗力量、與他人合作的力量及敬重試驗事實的態(tài)度。操作討論問題9：通過試驗探究，我們已經(jīng)知道恒力做功與動能轉(zhuǎn)變的關(guān)系，那么能不能從理論上來進行推導(dǎo)得出其關(guān)系呢？通過投影呈現(xiàn)問題情景：設(shè)一個物體的質(zhì)量為m，初速度為v，在與運動方向相同的合外力F的作用下發(fā)生一段位移，速度增加到v。同學(xué)得出動能定理的內(nèi)容及表達式后，老師做出必要的補充,歸納：動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的增加。公式：W=E－E讓同學(xué)正確理解式子中各物理量的含義。問題10：（1）假如物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示什么意義？（2）動能定理，我們是從物體受恒力作用且做直線運動的狀況下推出的。動能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運動的狀況呢？歸納指出：（1）總功W指的是各外力做功的代數(shù)和：W=W+W+…(2)動能定理的適用范圍：動能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用直線運動，也適用于曲線運動。通過多媒體呈現(xiàn)課本例題，讓部分同學(xué)用牛頓其次定律求解，并組織溝通用動能定理和用牛頓其次定律解題的體會，爭辯哪些問題用動能定理解更便利。老師掛念同學(xué)同學(xué)總結(jié)用動能定理解題的要點、步驟，體會應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)越性。樂觀思考中…同學(xué)依據(jù)課本供應(yīng)的問題情景，運用牛頓其次定律和運動學(xué)公式獨立推導(dǎo)出外力做工與物體動能變化的關(guān)系。閱讀教材，思考問題，列舉實例，發(fā)表見解。同學(xué)解答，并相互爭辯。通過學(xué)問的推移，找到探究規(guī)律的思想方法，形成良好的思維習(xí)慣。加深同學(xué)對功能關(guān)系的生疏，提高同學(xué)的推導(dǎo)力量。通過閱讀，培育同學(xué)的閱讀理解力量；通過同學(xué)爭辯，明確動能定理的適用范圍。通過例題讓同學(xué)了解應(yīng)用動能定理的解題過程和基本步驟；同時知道在沒有涉及加速度和時間的問題中，利用動能定理解題會更加簡捷，便利。課堂小結(jié)1．理解動能的概念：（1）知道什么是動能。（2）國際單位中動能的單位是焦耳(J)；動能是標(biāo)量，是狀態(tài)量。（3）正確理解和運用動能公式分析、解答有關(guān)問題。2．學(xué)習(xí)動能定理：（1）動能定理利用試驗和理論兩種方法得出的過程；（2）動能定理的理解和簡潔應(yīng)用。3．通過動能定理，明確功和動能兩個概念的區(qū)分與聯(lián)系，加深對兩個概念的理解?；仡櫩偨Y(jié)培育同學(xué)歸納的力量，掛念同學(xué)理清學(xué)問脈絡(luò)，清楚思路。課外創(chuàng)新1．書面作業(yè)P21作業(yè)2，3，4，5。2．指導(dǎo)同學(xué)依據(jù)自身的狀況，進行在線學(xué)習(xí)和溝通。3．課