动能定理的探究教学设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“探究动能定理教案”。
专题三第一讲作业2——动能定理的探究教学设计
发布者:吴晓琳发布日期:2011-08-02 15:05:10.0
【教材分析】
动能定理是力学中最重要的规律之一，它的应用贯穿于以后的许 多章节，但该节内容又是学生第一次定量的研究能量，所以本节要求 学生通过做功转化成其它能量的数学描述，了解动能的概念。
【学情分析】
初中时学生已学过了动能的初步知识，这为本节教学奠定了一定 的基础。在此基础上，进一步了解物体的动能与物体的质量和速度的 定量关系，为实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系做好铺 垫。
【教学设计说明】
这节课创设、模拟和再现了一种类似科学探索研究的情境、途径 和过程，使学生身临其境，以科学研究者的身份，采用实验探究研究 方法，主动探索发现和获取知识，并亲身体验科学探究研究中的艰辛 和乐趣。本课教学设计的主线为：提出问题-科学猜想-设计实验-实 验探究-总结规律-运用规律解决实际问题。
【教学目标】
1．知识目标：掌握动能的概念，会利用实验探究认识外力做功 与动能的变化关系。掌握动能定理的内容和简单应用。
2．能力目标：通过实验探究，锻炼学生的动手操作能力，培养 学生对实验原理和方法的迁移能力和解决实际问题的能力。
3．情感目标：在学生讨论与交流的基础上组织学生进行探究性 实验，通过实际操作、数据记录、数据处理等培养学生利用实验解决 物理问题的能力，激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】
建立动能的概念，实验探究外力做功与物体动能变化的定量关 系，为理论推导动能定理奠定实验基础。
【教学难点】
实验探究外力（重力）做功与物体动能变化的定量关系。【教学方法】 实验法，探究法。【教学过程】
一、课前预习 【知识】
1．动能：物体由于运动而具有的能，叫动能。2．动能的大小：EK=1/2mv2
可见，物体的动能跟物体的质量和速度有关。m越大Ek越大； v大Ek越大。
【问题】
1．自由落体运动物体动能如何变化？其原因是什么？ 2．自由落体运动的物体，重力所做的功WG与其动能的变化量 ΔEk有何关系？
3．你能否利用下面提供的器材设计一个实验来探究一下重力所 做的功与动能的变化量的关系？提供的器材有：电火花式打点计时 器、纸带、重锤、刻度尺。4．如何设计实验？为什么这样设计？
5．需要测量和记录哪些数据？请设计一个记录实验数据的表格。6．如何利用实验数据计算重力所做的功WG和动能的变化量 ΔEk？
7．如何正确处理实验数据？请设计一个数据处理结果的表格。8．请发挥你的想象，猜测一下实验的结果是什么？
二、课堂教学 【师】什么是动能？
【生】物体由于运动而具有的能叫动能。【师】一个运动的物体，其动能的大小如何计算？ 【生】物体的动能等于物体的质量与速度平方的乘积一半，即： EK=1/2mv2
【实验演示】让一小球做自由落体运动。【师】小球的速度如何变化？动能如何变化？ 【生】小球速度越来越大，动能也越来越大。【生活实例】列车离站加速行驶时，速度越来越大，即动能越来 越大；刹车后，速度越来越小，即动能越来越小。
【师】什么原因导致物体的动能发生变化？ 【生】是由于外力对物体做了功。
【师】外力做功与物体动能改变量之间到底有什么定量关系？分 组讨论设计实验的出发点是什么？
【生】设计实验中必须能定量计算外力做的功和动能的大小。【师】设计实验有哪些原则？
【生】科学性，可操作性，简单性原则……
【师】下面大家从已有知识出发，分组讨论设计能完成这个任务 的实验方案。
【生讨论】重力做功是恒力做功容易定量计算，弹簧弹力做功是 变力做功不能直接定量计算，摩擦力做功还要测量动摩擦因数，过于 麻烦。为了研究方便，以自由落体运动中的重力做功为例，研究重力 所做的功与物体动能改变量之间的定量关系比较可行。【师】大家分析的非常有道理，抓住了问题的关键。需要哪些器 材能实现大家的实验设想？
【生讨论】电火花式打点计时器、纸带、带夹重锤，刻度尺。【师】动能中有物理的质量，为什么大家不用天平测质量呢？ 【师生讨论】因物体在运动过程中重力做功，和物体动能中都有 质量，可以把物体的质量作为单位处理。
【实验探究】外力对物体所做的功与物体动能的变化关系 1．提供的实验器材有：电火花式打点计时器、纸带、带夹重锤 刻度尺。
2．请同学们根据已有的知识，结合提供的实验器材，在小组讨 论的基础上，写出你们的实验方案。讨论时请围绕下列问题进行：如 何设计具体操作方案？（实验结束后叫学生上台演示其实验操作过 程）
【师生探讨】将打点计时器侧放于桌面上，使限位孔伸出桌面 外，将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔，用手压住打点计时器，另一手握住纸带的上端，使纸带竖直，重锤紧靠在下边的限位孔处，开启电源使打点计时器工作，然后放手，使纸带在重锤的带动下自由 下落。可以看到，打点计时器在纸带上打下了一系列点，利用打了点 的纸带来计算重力所做的WG与动能变化量ΔEK的定量关系。
（2）如何计算重力所做的功WG和动能的变化量ΔEk？ 【师生探讨】在纸带上取两个合适的点（如下图中纸带上的B点 和E点），用刻度尺测出这两点间的距离，采用求平均速度的方法求 出打点计时器打B、E两点时，重锤的速度vB和vE，再根据动能的计 算式 计算在B、E两点时的动能及其动能的差值ΔEk。
（3）需要测量和记录哪些实验数据？（实验后让学生用图示方 式板书出来）
（4）如何设计记录数据的表格？（学生板书并填入实验记录的 数据）
3．操作实验，测量和记录实验数据。教师参预指导。4．数据处理表格（学生板书并填入数据处理结果）。5．处理实验数据，得出实验结论。
【生】通过数据处理可知：重力所做的功WG与物体动能的改变 量ΔEk在误差允许的范围内是相等的。
找一个学生上台系统演示一遍做的过程，并指导讲解注意事项，对这个学生的操作给出正确的评价。
6、结论的推广：合外力对物体所做的功等于物体动能的增量。即： W合＝ΔEk=Ek2-Ek1
说明：上面的表达式是物理学中一个重要的定理──动能定理。
三、课后思考
1．实验改进：你是否想到了其它实验方法？
2．注意事项：实验中有哪些因素可能影响实验结果？你打算如 何控制这些因素？为了减小实验误差，实验中应注意哪些问题？
3．理论推导：请根据牛顿运动定律和运动学知识创设物理情景 从理论上推导动能定理。
