31探究動能變化和做功的關(guān)系

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1、3.1探究動能變化和做功的關(guān)系【教學(xué)目標(biāo)】1.讓學(xué)生通過理論分析和實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)歷動能定理的探究過程并理解動能定理的物理意義。2.通過動能定律的探究，認(rèn)識動能的變化必須經(jīng)過做功的過程，近一步加深對功的理解,以及對功、能關(guān)系的認(rèn)識。從能量變化的角度認(rèn)識正功和負(fù)功。3.通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)操作、進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理、歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并進(jìn)行誤差分析的一系列過程，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。【教學(xué)方法】本節(jié)課采用教師引導(dǎo)和學(xué)生探究相結(jié)合的方式，同時(shí)用多媒體手段輔助教學(xué)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1?自由落體運(yùn)動或平拋運(yùn)動的頻閃照片（來自教材）。2.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究加速運(yùn)動的小車（來自驗(yàn)證牛頓笫二定律的實(shí)驗(yàn)

2、）。3.氣墊導(dǎo)軌。【教學(xué)過程】本節(jié)課按2課時(shí)進(jìn)行。第一課吋：通過理論分析，探究動能定律，建立動能的概念。第二課時(shí)：通過實(shí)驗(yàn)探究動能定律。第一課時(shí)教學(xué)過程說明【教師設(shè)疑】（展示圖片）請看教材P41圖3-2,汽車在不變的牽引力作用下運(yùn)動，以前我們是從什么角度來研究這一物理現(xiàn)象的？牛頓定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律。這是不是唯的研究方法呢？高中階段我們還可以從能量的角度去研究。這樣，我們才能全血而又深刻的揭示物理現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)。也就是說我們這一章所學(xué)有關(guān)功和能量的知識使我們能夠從另一個(gè)角度研究物體運(yùn)動。【教師引入課題】（用多媒體展示三幅圖片。）其實(shí)在初中我們就學(xué)過功和能的相關(guān)知識，請看教材P46圖3-7,你能不

3、能從功和能的角度解釋在高速公路上為什么要對汽車限速?教材P77圖4-29是大型露天游樂場中的過山車，你能從能量守恒的角度來說明過山車為什么要從很高的軌道頂端釋放嗎？教材P65圖4-13所示的是上海“軌道交通3號線〃某車站的設(shè)計(jì)方案，這樣的設(shè)計(jì)為什么能節(jié)省能源？當(dāng)然實(shí)際生活中還有許多例子與功和能密切相關(guān)，從這節(jié)課開始老師將會帶領(lǐng)大家沿著前人的足跡去探究這片未知的鄰域，去揭開功和能神秘的面紗?！纠蠋熞龑?dǎo)】展示教材P42圖如圖所示，在平直公路上，一輛汽車在牽引力的作用下（不計(jì)阻力），隨著位移的增大，牽引力做的功越來越大，汽車的速度越來越大，汽車的動能也越來越大，那么汽車動能的變化跟牽引力做的功究竟

4、有什么關(guān)系呢？【教師板書】探究動能變化和功的關(guān)系?！窘處熖釂枴砍鍪净脽羝杭僭O(shè)有一輛質(zhì)量為m的汽車，在不變的牽引力F教學(xué)過程說明的作用下行駛速度由V］增加到V2,相應(yīng)的行駛距離為S。那么在此過程中，汽車的加速度多大？始末運(yùn)動的速度V］、V2跟加速度a、距離s的關(guān)系如何？由此自己能否推導(dǎo)岀下式：Fs=j^l一讐，請?jiān)囈辉??！緦W(xué)生探究】F=ma①vj-V?廠、3=2/@rtl①②可得Fs=^-警?【學(xué)生交流】請一位同學(xué)用多媒體展臺演示并闡述他的分析過程。【教師提問】下血我們來討論-下③式的物理意義。由初中知識我們知道等式的左邊是牽引力的功。那么等式右邊是什么？仔細(xì)觀察并談?wù)勀愕南敕??！緦W(xué)生討論并

5、交流】學(xué)生各抒己見。2【教師分析歸納】大家都談的很好。我們一起來歸納一下：律是一個(gè)以前我們從未見過的新的物理量，他描述了汽車運(yùn)動的初始、末狀態(tài)，不僅與速度V有關(guān)還與物體的質(zhì)量m有關(guān)。竽一響是這個(gè)新物理量的變化，從整個(gè)等式來看牽引力做的功等于這個(gè)新物體質(zhì)量的變化。通過以上對汽車運(yùn)動現(xiàn)象的研究我們發(fā)現(xiàn)了某種規(guī)律：牽引力做的功等于一個(gè)新物理量的變化。而且牽引力做的功越多這個(gè)新物理量的變化就越大。這個(gè)新物理量是一個(gè)與物體運(yùn)動有關(guān)的量，叫做物體的動能?！窘處熖釂枴磕敲?，對于一個(gè)新的物理量一般我們應(yīng)該了解他的那些方面？動能是為【學(xué)生回答】定義，表達(dá)式，單位，標(biāo)量還是矢量等。了便于描【學(xué)生閱讀】讓學(xué)生自己

6、學(xué)習(xí)書本相關(guān)內(nèi)容（教材P42頁段標(biāo)“動能動能述規(guī)律而定理〃內(nèi)容）。引入的。讓【教師引導(dǎo)】引入動能這個(gè)新概念后，③式右邊的畔、字反映了什么？（反學(xué)生體會粗、從晳映了汽車初狀態(tài)、末狀態(tài)的動能。）學(xué)-響又反映了什么？（反映了汽車2至UEk再到從初狀態(tài)到末狀態(tài)的動能變化。）它也可以表示為Ek2-Ekl或AEk，我們稱它△Ek這種為汽車動能的增量。這樣一來③式就可以簡潔的表達(dá)為W=AEk,大家能不概念的演能用語言表達(dá)此式的物理意義？變過程?！緦W(xué)生交流】此時(shí)表明：力對物體所做的功等于物體動能的增量?！窘處熖釂枴看蠹覒?yīng)重點(diǎn)理解這句話中的那些詞那？如何理解？【學(xué)生討論并回答】（讓學(xué)生各抒己見。）【教師歸納】

7、很好，如果把各位的見解歸納一下應(yīng)該有以下三點(diǎn)；1?力F不僅是動力，可以是阻力，還可以是合力，關(guān)于這點(diǎn)以后會專題討論。培養(yǎng)學(xué)生2.大家應(yīng)該注意我們引入動能的概念后對③式右邊的兩次演變，要注意對物理規(guī)動能和動能增量之1'可的區(qū)別。律的物理3.“等于”這個(gè)詞的多重含義：（1）從數(shù)學(xué)角度可以理解為“等值〃。意義的理教學(xué)過程說明（2）從物理角度可以理解為"引起“、〃量度〃，所以這個(gè)物理規(guī)律的物理意義也可以這樣理解：〃力