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1、动能和势能教学设计动能和势能教学设计一、教材分析一、教材分析本节内容由“动能”“势能”两部分构成。其中，动能、重力势能和弹性势能概念的引入均以能做功的物体具有能量的思想为基础。教科书先简单介绍功和能的关系，然后通过大量实例让学生感受到动能、势能的存在。影响动能和势能大小的因素是本节教学的重点，也是难点。其中涉及测量量的转换问题。教科书安排了相应的实验，让学生通过观察实验认识动能的大小与什么因素有关。这个实验是进一步认识势能的基础，可以引导学生利用身边的器材设计实验，加强他们的实践体验。二、教学目标二、教学目标（一）知识与技能1能通过实例从做功的角度描述能量。能说出能量与做功的关系。记住能的单位
2、。2能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。3能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。（二）过程与方法1通过观察认识动能势能的存在，通过归纳概括得到动能势能的概念。2在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中，学会用科学探究的方法研究物理问题。（三）情感态度与价值观1具有从能量的角度分析物理问题的意识。2通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。三、教学重难点三、教学重难点教学重点：影响动能和势能大小的因素。教学难点：影响动能和势能大小的因素。四、教学方法四、教学方法首先在学
3、生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性，这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。接着列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习决定势能大小的因素。五、教学用具五、教学用具多媒体课件、木块、弹簧、橡皮筋、斜槽、不同质量的钢球、玻璃球等。六、教学过程六、教学过程教 学 环教师活动节当一个力作用在物体上，物 学生思考并回答
4、，体在这个力的作用下，沿力 木块在推力的方向的方向上通过了一段距离，上通过了距离，推这个力的作用有了成效，就 力做了功。功和能有说这个力做了功。学生思考并回答，密 切 联演示：用手推动木块，使木 滚下的钢球撞击木系，从做块运动一段距离。在此过程 块，对木块有力，功直接引中，手的推力是否做了功？并使木块移动了一导 入 新出示斜槽，并演示钢球从斜 段距离，钢球对木课槽上滚下，在水平桌面上撞 块做了功。（5 分击木块，使木块移动了一段钟）距离。让学生分析碰撞过程动能大小中，做没做功?的因素做利用学生分析的结果“钢球好 了 铺对木块做了功”引入能量的垫。概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见
5、物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体探究影响下面设计念。并为入能的概学生活动设计意图做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。一、动能学生观察并分析回运用事例刚才的实验中钢球撞击木答，静止的钢球不对比进行块能够做功，若将钢球静止 能使木块移动，所思考，学停靠在木块一侧，钢球还能 以不能够对木块做生易于接够对木块能够做功吗？(边 功。新 课 教 讲边演示)。学受 新 知学生积极思考，并识。让学生认识到只有运动的回答问题。启发同风、流水学得出，动能的大等能够做（30 分 钢球
6、才能推动木块做功。钟）总结出动能概念：物体由于 小可能与物体的质功，以便运动而能够做功，它们具有 量、运动的速度有使学生对的能量叫做动能。关。运动物体引导学生广泛地列举事例，学生分析讨论后回具有能量说明运动的空气、水和各种 答：形成比较物体都能够做功，而具有动（1）使小球从斜面 清楚的具能。概括出“一切运动的物 滑下，撞击平面上体印象，体都具有动能”。的物块，被撞物块同时也为狂风能撼动大树，而微风只 的运动距离越长，讲水能和能摇动树叶，说明动能有大 运动小球所具有的风能的利有小，你能猜想一下动能的 动能就越大。用埋下伏大 小 可 能 与 什 么 因 素 有（2）采用控制变量 笔。关？法。运用转
7、换现在我们要利用桌上的斜（3）应该使质量不 和控制变面、小球、木块来探究动能 同，让速度相同。量的思想的大小与物体的质量、运动 使小球分别从斜面设计并进的速度有怎样的关系。实验 的同一高度由静止行实验，前，我们先思考几个问题：滚下，就能使小球培养学生（1）实验时如何比较动能撞击物体时的速度科学探究的大小？相同。能力。（2）动能的大小可能与两（4）应该使质量相个或两个以上的因素有关，同，让速度不同。在 实 验 中 应 如 何 具 体 操 取同一个小球从斜作？面 的 不 同 高 度 滚（3）研究动能与质量关系下。就能使小球撞时，应该改变哪一个物理击物体时的速度不量？应该让哪一个物理量同。不改变？如
8、何控制质量不同的小球撞击物体时的速度相同？（4）研究动能与速度关系时，应该改变哪一个物理量？应该让哪一个物理量不改变？如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？（5）设计出实验步骤，并进行实验。让学生分组实验后得出结论：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大；物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。二、重力势能学生分析思考：木重力势能演示：木块静止放在水平桌 块静止放在水平桌概念的引面上，问：木块受到重力，面上，没有在重力入也以能重力对木块做功吗？怎样方向上移动，此时做功的物才能使重力对木块做功？重力不做功。要让体
9、具有能让学生认识到物体被举高重力对木块做功，量的思想而具有能量，这种能量与重 可以让木块举高后为基础。力有关，物理学叫做重力势 释放。能。思考：木块和铅球都被举高，它们具有的重力势能相同吗？在此基础上，让学生思考：（1）重力势能可能与什么因素有关？（2）实验时如何比较重力势能的大小？（3）你应该采用什么实验方法来探究？（4）设计出实验步骤，并进行实验。学生实验后得出结论：物体被举的高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；质量相同时，举得越有了前面研究动能的实验做基础，再学习研究重力势能的实验变得较为容易，教师适当点播即可。高的物体具有的重力势能越大；物体的重力势能与物体的被举的高度和质量
10、有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。三、弹性势能学生观察到：放开弹性势能（教师边演示，边讲授）一 手，砝码被弹簧举概念的引个弹簧，把一个砝码放在弹 起来，说明被压缩入也以能簧上的小木板上，用力将弹 的弹簧能够做功，做功的物簧压缩，使其发生弹性形也具有能。体具有能变。此时，弹簧静止，没有 橡皮筋形变程度不量的思想动能。弹簧也没有被举高，同，纸弹弹射的距为基础。也没有重力势能。可是大家 离不同，说明橡皮让学生亲想象，弹簧能不能做功？筋对纸弹的做功不自参与实总结：被压缩的弹簧也具有 同，进一步说明橡验，体会能。这种能区别于动能和重 皮筋具有的弹性势物理就在力势能，它是由于物体发生
11、能不同。了弹性形变而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。身边。物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变，具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能，通过做功来带动钟表机件正常转动。让学生表演用橡皮筋弹射纸弹的游戏。用不同的力使橡皮筋形变程度不同，观察纸 弹 弹 射 的 距 离 有 何 不同？指出：物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。重力势能和弹性势能都叫做势能。课 堂 小 通过今天的学习，同学们有 学 生 可 以 个 别 回 促进知识结哪些收获？在实验探究中答，或相互交流，的巩固掌（5 分 又存在哪些问题？还有什在交
12、流的基础上进握。提升钟）么想探究的问题？行学习小结。学生的交流表达能力。动能定理的应用教学设计动能定理的应用教学设计一、一、教材分析教材分析功和能是物理学的基本观点，“动能定理”是高中力学的重要内容，也是解决动力学问题的重要工具。在上节课系统地学习动能和动能定理后，为了深化学生对动能定理的认知和掌握，本节通过补充两道经典例题，强化学生从功能关系的角度规范化解题，形成正确的解题思想，学会从物理规律本身的特点出发考虑问题；并在实例的分析和讲评中体会动能定理处理多过程、复杂运动时的快捷与便利。二、二、学情分析学情分析学生在前面的学习中对“动能”和“动能定理”有了初步认知，对于应用动能定理解决一个力、
13、单一过程已经驾轻就熟，但是涉及到斜面问题、多个力、多阶段的时，如何计算摩擦力的功，如何计算求总功，如何应用动能定理解决还是不小的挑战。为了系统掌握动能定理的解题思路，更好的理解动能定理的意义，本节有针对性的挑选两道习题进行讲评。三、三、教学目标教学目标1.知识与技能（1）知道动能定理的内容和使用条件；（2）明确应用动能定理解题的步骤；（3）理解动能定理丰富内涵。2.过程与方法（1）针对常见的物理现象和物理问题，正确应用动能定理；（2）掌握解决力学问题的思维程序，学会解决力学综合问题的方法；（3）通过小组合作讨论与教师点拨，使学生体会到外力做功与动能变化的关系。3.情感态度与价值观（1）通过解决
14、实际问题，培养认真仔细有序的分析习惯；（2）具体问题具体分析，提高思维的客观性和准确性。四、四、教学重点和难点教学重点和难点1、重点：动能定理对多过程的应用2、难点：根据需要确定初、末状态熟练计算合外力的功五、五、教学过程教学过程教学流程新课导入教师活动PPT 展示上节动能与动能定理部分课件；重点强调动能定理的内容，表达式学生活动识记动能定理的内容，适用条件，表达式，总功的三种计算式子；学生默写动能定理的数学表达式设计意图以提问引入新课，复习动能定理基本概念，激发学生参与课堂的积极性温故而知新承转过渡板书设计经典例题进行小组抽查提问动能定理一节是本章的重点也是整个力学的重点，今天通过补充两道例
15、题，深化对动能定理的的理解动能定理的应用（一）PPT 展示例题 1读题并思考。请图文并茂，引发思考；有的放矢一 物体 从高出地面 H 处由 静止 自由落下，不考虑空气阻力，落至 地面 进入沙坑 h 处停止，如图所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？两位同学在 白板上分别画 出在空中和落 到沙坑中受力 示意图，其他同学在学案上完成通过标注着重号，提醒学生注意关注关键信息；画图可以培养学生的受力分析能力师生合作设问：通过审题，研究对象已经确定，物体在从空中下落到沙坑经历了怎样的物理过程？在这个过程中受到那些力？哪些力是物体运动的动力，哪些是阻力？利用交互式电子白板展示学生所画的受力示
16、意图，并共同分析：物体下落过程分为两个阶段：在空中的自由落体阶段和进入沙坑后在重力和阻力作用下的减速运动，最后停了下来，速度减小为零复习旧知，为进一步解题做铺垫，同时也为学生小组活动做准备；展示学生作图，指出作图中存在问题，引导学生分析其他同学的问题，生生互动，效果更好承转过渡刚才我们共同分析物体的运动，像这样的动力学问题，按照惯例牛顿运动定律可以解答，不过由于运动过程相对复杂，涉及两个阶段，这次我们尝试应用动能定理来解在确定研究对象，找准物理过程，梳理思路对物体正确的受力分析后，分析指点迷津那些力做功，那些力不做功，然后求出合力对物体的功，明确物理过程的初、末状态的动能，列方程，求解。（1）
17、前后桌 4 人为一个小组单元，讨论并在学案中解答（2）每组派一名代表在后黑板上“秀”出本组成果自由落体阶段：提供平台，给学生充分讨论和展示的机会，引导学生主动探究和合作，充分发挥学生主体作用；通过解题，培养学生的读题能力、分析能力、归纳能力以及语言表达能力；从而加深对动能定理的理解和掌握强调物理过程的两个阶段，针对每个阶段应用动能定理教师点拨合作讨论小组探究板书设计mgH 减速1mv202运动阶段：1mgh F阻 0mv22承转过渡板书设计方法总结题中我们分为两个阶段分别应用动能定理，能不能直接对整个过程应用动能定理？那样是不是更方便，更快捷！mg(H h)F阻 00明确运动过程，根据需要合明
18、确运动过程，根据需要合思考回答理确定运动的初、末状态，运用理确定运动的初、末状态，运用动能定理列方程求解。动能定理列方程求解。动能定理对涉及多阶段，复杂运动时具有无可比拟的优越性承转过渡创设情境合作探讨动能定理解题很灵活，只需要明确运动的初、末状态的动能和物体所受总功，那么我们用动能定理来求解斜面上物体的运动？2.如图所示，物体在离斜面底端 5 m 处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧(长度忽略)与斜面连接的水平面上，若斜面是光滑的，水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为37，则物体能在水平面上滑行多远？设问：在物体沿斜面下滑过程中都有哪些力做功？如何计算水平面上滑动摩擦力的功？小 组 内 讨论，请一
19、名学 生 到 白板前演板突出重点，复习滑动摩擦力的计算师生合作解：设物体在水平面上滑行x 根据题意可得滑动摩擦力FfFNmgWFfmgx对全过程应用动能定理WGWFf 00教师点拨在书写中要有必要的文字叙在书写中要有必要的文字叙学生把解题 过规范解题，关注细节述，对于题目中没有的物理量必述，对于题目中没有的物理量必程落实到学 案上须先设出来，注意解题规范须先设出来，注意解题规范上题中，若斜面与水平面的动摩擦因素相同，则物体能在水平面滑行多远？思考并解题，并请一位同学 演板作答学生在拓展应用中，达到由此及彼，举一反三的效果，既加深对动能定理的理解，又强化了斜面上滑动摩擦力做功的训练。拓展延伸学用
20、结合师生合作板书设计0斜面上摩擦力的功WFfmg cos37 l1对物体全过程应用动能定理WGWFfWFf 0 0即：mgl mgcos37 l mgx 0001课后探究提升高度动能定理不仅适用于单一过程，也适用于多过程；不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动；不仅适用于恒力做功，也适用于变力做功；课下，大家可以关注下曲线运动中应用动能定理的题目，探讨动能定理解决变力做功知识不全在课本上获得，学习也不仅仅是学知识，更重要的是激发学习兴趣，掌握学习的能力；让学生拓展视野，同时掌握学习的能力，“授之以渔”课堂小结白板课件展示本课所学，强调：动能定理在解决涉及到巩固学生所学知识，多个力做功，多过程的复杂运动时具有优越性，以后再同时体现内容的条理遇到动力学问题可以从动能定理的角度解题，事半功倍性