8.3動能和動能定理“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計

“教學(xué)評“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計納雍五中課題人教版高中物理·必修·第二冊第八章第3節(jié)動能和動能定理課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評課□其他課□授課班級納雍授課時間2023年月日教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：

通過教學(xué)，認(rèn)識動能，會計算物體的動能；理解并回應(yīng)用動能定理。教材分析：本節(jié)主要學(xué)習(xí)一個物理概念：動能；掌握一個物理規(guī)律：動能定理。要掌握動能表達(dá)式及其相關(guān)決定因素，會利用牛頓運(yùn)動定律和恒力功知識推導(dǎo)動能定理。本節(jié)在講述動能和動能定理時，沒有把二者分開講述，而是以功能關(guān)系為線索，同時引入了動能的定義式和動能定理，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生理解動能定理的推導(dǎo)過程.清楚動能定理的適用條件，通過對比分析使學(xué)生體會到應(yīng)用動能定理解題較牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)公式解題的不同點(diǎn)。學(xué)情分析知識儲備：學(xué)生對能量已有初步認(rèn)知。能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，能用一些?shí)驗(yàn)方法（如控制變量法）處理實(shí)驗(yàn)、分析和歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，但是學(xué)生對物理現(xiàn)象的認(rèn)識、理解只停留在感性認(rèn)識上，語言描述歸納能力不夠精煉。思維能力：學(xué)生在建立物理模型能力及空間思維能力方面有所欠缺，本節(jié)課將培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。核心素養(yǎng)物理觀念：樹立能量觀念：理解重力勢能的概念,知道重力做功與路徑無關(guān)；掌握重力做功與重力勢能變化的關(guān)系?？茖W(xué)思維：運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達(dá)式，理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動能定理分析解決問題的方法。科學(xué)探究：通過探究外力對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系，學(xué)會獲取知識與實(shí)驗(yàn)技能的方法；通過理論分析與論證的過程，使學(xué)生受到理性思維的訓(xùn)練?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過動能定理的演繹推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣；通過實(shí)驗(yàn)與探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與實(shí)踐能力。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動評價任務(wù)活動一：導(dǎo)入新課物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)系。物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大。炮彈在炮筒內(nèi)推力的作用下速度越來越大，動能增加。這種情況下推力對物體做了功。你還能舉出其他例子，說明動能和力做的功有關(guān)嗎？這對于定量研究動能有什么啟發(fā)呢？拋出問題,啟發(fā)學(xué)生思考。思考并討論。問題導(dǎo)入，提起學(xué)生興趣?；顒佣赫故緦W(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解動能的概念；2.理解動能定理的物理意義，能進(jìn)行相關(guān)分析與計算。明確目標(biāo)，有的放矢?；顒尤盒抡n教學(xué)一、動能的表達(dá)式質(zhì)量為m的某物體在光滑水平面上運(yùn)動，在與運(yùn)動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2從上式可以看出，“”很可能是一個具有特定意義的物理量，因?yàn)檫@個量在過程終了與過程開始時的差，正好等于力對物體做的功。在物理學(xué)中就用“”這個量表示物體的動能，用符號Ek表示。于是我們說，質(zhì)量為m的物體，以速度v運(yùn)動時的動能是：。動能是標(biāo)量，它的單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳，這是因?yàn)?kg（m/s）2＝1N·m＝1J【思考與討論】2016年8月16日，我國成功發(fā)射首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”，它的質(zhì)量為631kg，某時刻它的速度大小為7.6km/s，此時它的動能是多少？解析：二、動能定理1、動能定理內(nèi)容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫作動能定理。如果物體受到幾個力的共同作用，動能定理中的力對物體做的功W即為合力做的功，它等于各個力做功的代數(shù)和。表達(dá)式：物理意義：合力的功是物體動能變化的量度。2、對動能定理的理解⑴任一過程：動能定理對任意的宏觀過程都是成立。即：不管是單一的過程，還是由多個階段組成的復(fù)雜過程；不管過程中物體受什么力的作用；不管過程中物體做什么運(yùn)動，動能定理適用。⑵外力：動能定律中的“外力”是指作用在物體上的一切力，包括重力、彈簧的彈力都是外力。⑶總功：是指整個過程中，所有外力做功的總和。總功的計算方法有三種：方法一：W=F合·Scosα方法二：W=WF1+WF2+……+WFn方法三：W=WAB+WBC+WCD……【特別提醒】1、解決恒力作用下物體的運(yùn)動問題，可以用牛頓定律，也可以用動能定理，但往往用動能定理顯得更簡捷。所以在以后解題時能用動能定理盡量用動能定理。2、應(yīng)用動能定理解題的步驟：(1)確定研究對象及運(yùn)動過程；(2)分析物體在運(yùn)動過程中的受力情況，明確各力做功的情況；(3)明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的動能，寫出始末狀態(tài)動能的表達(dá)式；(4)根據(jù)動能定理列原始方程求解。注意：在應(yīng)用動能定理解題的時候，要以地面為參考系。位移是相對地面的位移，速度也是相對地面的速度。動能定理是在物體受恒力作用，并且做直線運(yùn)動的情況下得到的。當(dāng)物體受變力作用，或做曲線運(yùn)動時，我們可以采用把整個過程分成許多小段，認(rèn)為物體在每小段運(yùn)動中受到的是恒力，運(yùn)動的軌跡是直線，把這些小段中力做的功相加，這樣也能得到動能定理。因?yàn)閯幽芏ɡ磉m用于變力做功和曲線運(yùn)動的情況，所以在解決一些實(shí)際的力學(xué)問題時，它得到了廣泛的應(yīng)用。例題講解：【例題1】一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m為7.0×104kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移l達(dá)到2.5×103m時，速度達(dá)到起飛速度80m/s。在此過程中，飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)所受重力的。g取10m/s2，求飛機(jī)平均牽引力的大小。

【分析】本題已知飛機(jī)滑跑過程的始、末速度，因而能夠知道它在滑跑過程中增加的動能。根據(jù)動能定理，動能的增加等于牽引力做功和阻力做功的代數(shù)和。如圖8.3-2，在整個過程中，牽引力對飛機(jī)做正功、阻力做負(fù)功。由于飛機(jī)的位移和所受阻力已知，因而可以求得牽引力的大小?！绢}后反思】從這個例題可以看出，動能定理不涉及物體運(yùn)動過程中的加速度和時間，因此用它處理問題常常比較方便。在應(yīng)用動能定理時還應(yīng)該注意到，力對物體做的功可以為正值，也可以為負(fù)值。合力做正功時，物體的動能增加；合力做負(fù)功時，物體的動能減少。【例題2】人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)（圖8.3-3）。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時通過繩子對重物各施加一個力，力的大小均為320N，方向都與豎直方向成37°，重物離開地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，cos37°＝0.8。求：（1）重物剛落地時的速度是多大？（2）重物對地面的平均沖擊力是多大？【分析】如圖8.3-4，甲表示重物在地面上受到人的作用力，乙表示上升30cm后人停止施力，丙表示剛落地，丁表示砸深地面2cm后靜止。重物落地時的速度，即丙中重物的速度，可以對從甲至丙這一過程應(yīng)用動能定理來求解。重物對地面沖擊力的大小與從丙至丁這一過程中重物所受阻力的大小相等，可以對這一過程應(yīng)用動能定理來求解。教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生自行推導(dǎo)。教師引導(dǎo)學(xué)生共同推導(dǎo)。講解動能及其特征。學(xué)生看書時教師巡視，學(xué)生看完書后與學(xué)生共同總結(jié)知識。教師并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律。學(xué)生看書時巡視，學(xué)生看書后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)新知。教師講解。教師巡視。教師引導(dǎo)學(xué)生析題。教師引導(dǎo)學(xué)生反思。教師巡視。教師引導(dǎo)學(xué)生析題并在黑板上板書解題過程。學(xué)生思考、推導(dǎo)、討論后再與教師共同推導(dǎo)學(xué)習(xí)。學(xué)會總結(jié)物理知識。學(xué)生看書，總結(jié)。學(xué)生思考。學(xué)生思考。學(xué)生做題。在教師的分析過程中成長。反思自己解題的得與失。學(xué)生做題。在教師的分析過程中成長。1.提高學(xué)生推理能力；2.提高學(xué)生合作能力。提高學(xué)生總結(jié)能