2019-2020年粤教版必修二4.3《探究外力做功与物体动能变》WORD教案1.doc

2019-2020年粤教版必修二4.3探究外力做功与物体动能变WORD教案1一、 课程标准通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系；理解动能定理，用动能定理解释生活何生产中的现象。二、 教学目标l 知识与技能：1、 知道外力对物体做功可以改变物体的动能；2、 理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算；3、 会用实验方法 探究物理定理或规律；4、 理解动能定理的推导过程；5、 会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的一般步骤；l 过程与方法：1、 探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系。经历探究的主要环节，通过实验设计、观察实验现象、记录和处理实验数据、通过分析、比较、归纳得出实验结果，通过理论分析、推导与论证，得到外力做功与物体动能变化的关系，体会科学探究的方法；2、 通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练；3、 通过实践与拓展，使学生灵活迁移所学知识解决实际问题；4、 通过阅读活页资料，扩大学生的视野，丰富学生的知识面；l 情感态度与价值观：1、通过实验与探究，培养学生的探究意识和实践能力；2、经历讨论与交流，培养学生的语言表达表述能力和团结协作的学习精神；3、通过实践与拓展，培养学生对知识的灵活迁移能力和实际应用能力；4、通过阅读资料活页，培养学生的阅读、理解能力，使学生养成了解社会、关注社会的责任感；三、 教学建议l 教材处理1、 课时建议：2课时第一课时：1）通过列举日常生活中的实例提出问题，即外力做功与物体的动能的变化之间有什么关系； 2）要求学生根据自己的经验提出猜想； 3）要求学生分组讨论，设计实验探究方案、实验步骤，选择实验器材，设计记录数据的表格； 4）全班讨论各种实验方案的可操作性、优缺点以及改进方法；5）提供一些实验器材，让学生在明确实验目的的情况下，进行实验操作、记录数据、并对实验数据进行处理与分析并归纳得出结论；第二课时：1）归纳总结出外力做功与物体的动能的变化关系； 2）通过理论分析与论证推导出外力做功与物体的动能的变化关系； 3）教师利用平抛仪做动能定理的验证性实验； 4）综合实验与探究和理论分析的结果归纳总结，得到动能定理文字表述和数学表达式，以及动能定理的适用条件； 5）通过例题，总结运用动能定理解决力学问题的思路和方法，认识利用动能定理解题的优越性； 6）通过实践与拓展来体现学以致用的理念； 7）通过资料活页拓展学生的视野； 8）通过课后练习巩固所学知识；2、 重点、难点的处理第一课时：重难点：1）要求学生分组讨论，设计实验探究方案、实验步骤，选择实验器材，设计记录数据的表格； 2）全班讨论各种实验方案的可操作性、优缺点以及改进方法；要求学生根据自己的经验提出猜想；处理建议：1）如果课堂时间不够，可以先让学生设计实验探究方案方案，而实验步骤，选择实验器材，设计记录数据的表格等过程可以作为第一课时的课后作业，让学生回家完成一份完整的实验设计报告。2）设计该实验的关键是把外力做功和物体的动能变化量统一起来，设计时必须从两个方向考虑，但学生往往不能明确清晰地把握设计思路，需要教师在教学过程中加以引导提示。3）本节课的成功与否取决于学生自主学习积极性的高低，因此，教师可以教学过程中多加鼓励，让学生充分感受到自主学习的快乐。第二课时：重难点：1）综合实验与探究和理论分析的结果归纳总结，得到动能定理文字表述和数学表达式，以及动能定理的适用条件； 2）通过例题，总结运用动能定理解决力学问题的思路和方法，认识利用动能定理解题的优越性； 处理建议：1）本节课安排了一道例题，其目的是突出运用动能定理解决力学问题的思路和方法，认识利用动能定理解题的优越性。因此，建议在讲解过程中，把处理该类问题的步骤在解题过程中特别列出并强调。（即：分析物体的受力情况，列出各个力所做的功，明确物体的初动能和末动能。）2）解题结束后，要通过例题归纳出动能定理的适用范围，使学生清楚的知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立。3）解题结束后，可以要求学生再用牛顿运动定律和运动学的公式求解 同一问题，并进行比较，可以使学生体会到应用动能定理解题，不涉及物体运动过程中的加速度和时间，比较方便。l 演示实验1、 在教师教学用书中提出，本节课既简单又操作方便的实验方案是通过物体自由下落过程中，外力做功与物体动能变化的研究来实现，选用电火花打点计时器等仪器。我个人认为，用电火花打点计时器来完成实验，误差可能会较大。能否用平抛仪和刻度尺，利用平抛运动的特点，通过较重物体在平滑轨道下滑过程中，重力做功与物体动能变化的研究来实现。理论推导：重力做功：W合=Gh1 (h1为物体在平抛仪上的起点到水平槽的高度) 动能变化量：Ek=mv2/2=m g s2/4h2 （h2为水平槽到水平落点高度， s 为物体水平射程），因此，W合=Ek 即：Gh1= m g s2/4h2 所以，只须证明h1= s2/4h22、课本实验成功的关键：物体需要做自由落体运动，即要取第一和第二点之间的距离约为2毫米的纸带，重物在质量大一点的好。测定速度时，距离取长一些，尽量减少纸带和打点计时器的摩擦改进实验成功的关键：物体从静止开始下滑，距离的测量要精确到毫米，高度测量时要使用重锤线，水平射程要测量多次取平均值。3、替代的实验器材：平抛仪，重锤线，刻度尺 实验效果：实验室没有上班，没有做实验检验，从感觉上会好一些。l 探究、讨论方式1、 探究要素的选取：通过什么运动形式的研究来探究外力做功与物体的动能的变化关系2、 讨论的铺垫：先复习外力做功和动能的有关知识，然后引导学生思考两着之间量的关系。3、 讨论的设问：依照教材提出的八个问题l 学生学习指导1、 在探究过程中，重点引导学生从外力做功和物体的动能变化量两个方向思考，选择受力情况较为简单，而动能变化量又较容易得到的具体运动形式，同时要考虑误差的大小。2、 解题过程中，要求学生思考运用动能定理解决问题的优点和方法、步骤。l 学生学习评价评价内容：1、知道外力对物体做功可以改变物体的动能；2、理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算；3、会用实验方法探究物理定理或规律；4、理解动能定理的推导过程；5、会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的一般步骤；6、探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系。经历探究的主要环节，通过实验设计、观察实验现象、记录和处理实验数据、通过分析、比较、归纳得出实验结果，通过理论分析、推导与论证，得到外力做功与物体动能变化的关系，体会科学探究的方法；7、 学生受到的理性思维的训练；8、 学生灵活迁移所学知识解决实际问题的能力、探究意识、实践能力、语言表达表述能力、团结协作的学习精神评价形式：1、书面考试； 2、完整的书面实验设计； 3、实验过程的评价（包括教师评价、组长评价、同学评价和自我评价）l 教学资源四、 教学设计课程标准通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系；理解动能定理，用动能定理解释生活何生产中的现象。教学目标l 知识与技能：1、 知道外力对物体做功可以改变物体的动能；2、 理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算；3、 会用实验方法 探究物理定理或规律；4、 理解动能定理的推导过程；5、 会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的一般步骤；l 过程与方法：5、 探究外力对物体所做的功与物体动能的变化关系。经历探究的主要环节，通过实验设计、观察实验现象、记录和处理实验数据、通过分析、比较、归纳得出实验结果，通过理论分析、推导与论证，得到外力做功与物体动能变化的关系，体会科学探究的方法；6、 通过理论分析与论证的过程，使学生受到理性思维的训练；7、 通过实践与拓展，使学生灵活迁移所学知识解决实际问题；8、 通过阅读活页资料，扩大学生的视野，丰富学生的知识面；l 情感态度与价值观：1、通过实验与探究，培养学生的探究意识和实践能力；2、经历讨论与交流，培养学生的语言表达表述能力和团结协作的学习精神；3、通过实践与拓展，培养学生对知识的灵活迁移能力和实际应用能力；4、通过阅读资料活页，培养学生的阅读、理解能力，使学生养成了解社会、关注社会的责任感；教学过程：1、 先复习合外力做功和动能的有关知识；2、 通过列举日常生活中的实例提出问题，引导学生思考两者之间量的关系，即外力做功与物体的动能的变化之间有什么关系；3、 要求学生根据自己的经验提出猜想；（合外力对物体所做的功等于物体动能的变化）4、 学生分组讨论，（教师引导思考：设计该实验的关键是把外力做功和物体的动能变化量统一起来，设计时必须从两个方向考虑。）设计实验探究方案、实验步骤，选择实验器材，设计记录数据的表格；5、 全班讨论各种实验方案的可操作性、优缺点以及改进方法；（主要从操作和误差两方面考虑）6、 比较容易简单的实验操作是：通过物体自由下落过程中，外力做功与物体动能变化的研究来实现，选用电火花打点计时器、纸带、重锤和刻度尺做仪器。实验时，将打点计时器侧放在桌子的边缘并将限位孔伸出桌外，将一端夹有重锤的纸带的另一端从下往上穿过限位孔，其中一位同学用手拿住纸带的上端，小心竖直地向上提，并使重锤靠近打点计时器，另一位同学用一手按住打点计时器，另一手接通电源，接通电源后，提纸带的学生突然松开纸带让纸带在重锤的带动下向下运动。7、 提供一些实验器材，让学生在明确实验目的的情况下，进行实验操作、记录数据、并对实验数据进行处理与分析并归纳得出结论；（同时进行实验过程的评价（包括教师评价、组长评价、同学评价和自我评价）。8、 归纳总结出外力做功与物体的动能的变化关系；即合外力对物体所做的功等于物体动能的变化9、 通过理论分析与论证推导出外力做功与物体的动能的变化关系； 例（自由落体运动过程）理论推导： 重力做功：W合=Gh(h为物体运动的起点到地面的高度) 动能变化量：Ek=mv2/2-0=2m h2/t2-0（s 为物体水平射程），因此，当W合=Ek 即：Gh=2m h2/t2 所以， g=2h/ t2（符合自由落体的运动学公式）10、 教师利用平抛仪做动能定理的验证性实验；用平抛仪和刻度尺，利用平抛运动的特点，通过较重物体在平滑轨道下滑过程中，重力做功与物体动能变化的研究来实现。让一个较重的金属球在平滑轨道下滑，用刻度尺测量出h2（水平槽到水平落点高度） s （物体水平射程）h1（物体在平抛仪上的起点到水平槽的高度）看看h1= s2/4h2是否成立。理论推导：重力做功：W合=Gh1 (h1为物体在平抛仪上的起点到水平槽的高度) 动能变化量：Ek=mv2/2=m g s2/4h2 （h2为水平槽到水平落点高度， s 为物体水平射程），因此，W合=Ek 即：Gh1= m g s2/4h2 所以，只须证明h1= s2/4h211、 综合实验与探究和理论分析的结果归纳总结，得到动能定理文字表述和数学表达式，以及动能定理的适用条件；文字表述：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化数学表达式：W=Ek2-Ek1适用条件：不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立。12、 让学生看例题，分组思考解题方法，13、 让两个学生把两种不同的解法写在黑板上，教师对解题过程和规范评讲（或由学生指出更好）14、 总结运用动能定理解决力学问题的思路和方法，认识利用动能定理解题的优越性；（建议在讲解过程中，把处理该类问题的步骤在解题过程中特别列出并强调。）即：分析物体的受力情况，列出各个力所做的功，明确物体的初动能和末动能。）15、 课后P68练习 作业1、教材P68实践与拓展2、4、（二选一） 2、教材P68练习3、4、