范文一:探究合外力做功和物体动能变化的关系
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》
教
学
案
例
北京师范大学南山附属学校 王艳丽
二00六年十月
purpose is help construction personnel learning fire, and fire, and refuge, and dangerous goods transfer, various security evacuation knowledge and should method, improve construction personnel on fire, and explosion occurred Shi of psychological bear capacity and strain force, once occurred burst event, construction personnel not only can steady to self-help, also can calm to tie fire Member do fire work, put fire accident loss down to minimum level; event occurred Shi, in security zone of construction personnel can through phone, and Radio information passed to the builders upstairs. Infectious disease emergency measures because of the large project construction workers gathered, on-site infectious disease prevention of avian flu, dengue fever epidemic and strong strong, deadly diseases. (1) construction management work, daily temperature measuring system, measuring, cutting off cross infection and spread of the epidemic; The labour team in conditions of strict management: the service must be living in a well-ventilated environment, keep the room well ventilated, and make the fire, and security work plan; Enhance site measures: improving construction workers toilet facilities, and configure the appropriate hygiene, wash hands before meals and after; more publicity, strengthen staff awareness of self protection. (2) avian influenza prevention measures for management of infection: the
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》教学案例
北师大南山附中 王艳丽
设计思想:
学生的发展具有阶段性,高一年级学生的认知能力正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段,在这一时期教师应尽量多地将书本知识与实际生活密切联系起来,争取以教学知识为载体帮助学生稳步实现这一过渡。
本节课开篇播放了四段学生熟悉的生活录像,目的是使学生通过观察了解合外力对物体做功与物体动能变化之间的定性关系。同时可以激发学生的学习兴趣,实现将物理生活化、将生活物理化的另一教学目标。这也顺应了新课标关于增强学生创新意识和实践能力,发展学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的要求。
儿童的发展自始至终都是一种儿童主体的自我调节活动。外界的环境刺激,只有被主体选择,成为主体的反应对象时才会对主体的发展产生影响,所以在本节课所有的教学环节中都贯穿着以学生为主体的教学思想。考虑到高一学生的思维活跃但动手能力尚需锻炼的特点,在实验探究环节我设计成先让学生发散思维大胆设计然后根据身边条件选择易于操作、误差较小的实验方案进行实验。使得学生自始至终都能够积极参与,并且在活动的过程中体验到成功的快乐~
在做完实验之后我又设计了一个利用已有知识对动能定理进行推导的环节,一方面培养了学生的抽象逻辑思维,另一方面也实现了对力学知识体系再认识的一次理论升华,同时对学生解决问题的方法也有一定的指导意义。
《课标》要求、教学内容及教学对象的大体分析:
新课标要求“通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系,理解动能和动能定理。用动能定理理解生活和生产中的现象。”具体操作为“用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。”和“从牛顿第二定律导出动能定理。”
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》属于广东版高中物理(必修2)第四章第三节内容。教材要求在本节中 (1) 要突出实验探究,使学生经历和体验科学探究的方法;(2)重视学生的自主学习;(3)重视对学生的理性思维的训练。根据课标要求本节教材创造性地采用了实验探究的方法定量地研究外力对物体做功与物体动能的变化关系,然后从理论上进行推导,最后归纳得出结论。
高一年级学生在刚开始学习高中物理时由于抽象思维刚刚起步所以容易产生畏难情绪,采取由浅入深、由定性到定量的教学策略可以帮助学生克服畏难情绪。而且采用多样化教学模式可以充分调动学生学习的积极性,培养学生的合作purpose is help construction personnel learning fire, and fire, and refuge, and dangerous goods transfer, various security evacuation knowledge and should method, improve construction personnel on fire, and explosion occurred Shi of psychological bear capacity and strain force, once occurred burst event, construction personnel not only can steady to self-help, also can calm to tie fire Member do fire work, put fire accident loss down to minimum level; event occurred Shi, in security zone of construction personnel can through phone, and Radio information passed to the builders upstairs. Infectious disease emergency measures because of the large project construction workers gathered, on-site infectious disease prevention of avian flu, dengue fever epidemic and strong strong, deadly diseases. (1) construction management work, daily temperature measuring system, measuring, cutting off cross infection and spread of the epidemic; The labour team in conditions of strict management: the service must be living in a well-ventilated environment, keep the room well ventilated, and make the fire, and security work plan; Enhance site measures: improving construction workers toilet facilities, and configure the appropriate hygiene, wash hands before meals and after; more publicity, strengthen staff awareness of self protection. (2) avian influenza prevention measures for management of infection: the
精神、探究意识。适度的理性思维训练也会使学生体会科学探究、科学研究的方法。
教学目标:
1、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,知道动能定理的使用条件,会用动能定理进行计算。
(3) 能设计并会利用实验进行探究物理规律。
(4) 能用学过的知识进行理论推导。
(5) 会用动能定理解决力学问题,知道规范解题的一般步骤。 2、过程与方法
(1) 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) 通过理论应用使学生灵活迁移所学知识解决实际问题。 (
3、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动手实践能力。
(2) 经历讨论与交流,培养学生的语言表述能力和团结合作的学习精神。
(3) 通过理论应用,培养学生对知识的迁移和应用能力。
教学重点难点及资源准备:
实验探究恒力做功与动能变化之间的关系及动能定理是本节课的重点。利用牛顿第二定律推导动能定理是本节课的难点。
教学资源有:多媒体方面有四段录像片段、PowerPoint课件,分组用实验器材有电火花打点计时器、重锤、纸带、刻度尺等。
教学过程:
课题引入:
教师:观看录像,定性说出合外力对物体做功,物体动能发生怎样的变化,
(播放四段录像指导学生关注观察对象,分析合外力对物体做功会引起物
体动能发生怎样的变化,)
教师给出幻灯片:合外力对物体做正功,物体动能( )。合外力对物体
做负功,物体动能 ( )。
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学生:合外力对物体做正功,物体动能增加,合外力对物体做负功,物体动能减
少。
教师:那么,合外力对物体所做的功与物体在这一过程中动能的变化定量关系是
怎样的呢,
一、实验设计:
教师:请大家大胆猜想,说出你的想法。
学生:相等;成正比;.........
教师:(打出幻灯片,给出两种观点的公式表达,以方便学生进行下一步的探究
活动)。请大家设计一个实验过程来进行探究。
学生活动:(几人一小组进行讨论交流初步拿出小组方案。)
教师:请说出你的研究方案中的(1)、研究对象;(2)、研究的运动过程;(3)、
你的研究中需要测量哪些数据,(4)、需要哪些测量工具, 师生交流、生生交流。
(学生经过第一步的录像观察,能够比较容易的在生活中找到研究对象。只是在如何测量上会感到有些困难,这时可适度引导提醒他们在实验时可抓主要矛盾设计简单容易操作的方案进行实验。)
教师:按桌面上提供的器材,小组讨论后1、设计一个实验过程来进行探究。2、
设计数据记录表格。3、设计实验步骤。
二、实验操作:
教师给出参考表格、教师进行指导、学生实验操作并记录实验数据。 教师:根据你的实验数据试分析在重锤下落的过程中,重力对重锤所做功与重锤
动能变化之间有什么关系,
学生:基本相等,重力做功值比动能增量略大。
教师:那我们可以得出一个怎样的结论,略大的原因是什么, 学生:重力对重锤所做功基本等于重锤动能变化,略大的原因是在这一过程中有
摩擦力在对重锤做功。
教师:如果将摩擦力的影响考虑进去,应如何描述实验结论, 学生:合外力对物体做功与物体动能变化值相等。
教师:由于我们并没有测量摩擦力,所以这个结论含有猜想的成分。你能否用前
面学过的理论去证明这个结论。
学生活动(可找两至三名学生在黑板前板演。教师对程度略低的学生可给与一定的提示,如帮助他们确定一个易于研究的物理模型等。)
教师根据学生所作的情况进行总结,让学生在交流中体会学习物理的方法与技巧。
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教师:我们应用牛顿第二定律导出的这个公式是从功和能量的角度来研究力学问
题的,它的名字叫动能定理,是这一章的重点。同学们在以后的学习中会
逐步体会到它的重要性及优越性。
三、理论应用
例题:质量为m的重球在距地面高为H处自由下落,打入沙坑的深度h。
求沙子对重球的平均阻力f。
四、小结
教师:1、针对同一物理现象,可以从不同角度分析寻找相关的物理规律。
2、动能定理内容:
3、文字表述:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
4、你还有哪些收获,
学生发言表达自己的体会。
五、布置作业
1、利用理论或实践验证动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动,同时也适用变力做功和曲线运动。
2、教科书 74页1、3、6。
教学反思:
本节课我要完成的一个重要任务是让学生认识动能定理。在整体的设计中我贯穿着一个由感性到理性、由定性分析到定量研究再到理论分析的一个教学思想。在这个教学思想的引导下,教学设计按照学生的实际情况结合教学任务设置难度、梯度,使学生敢于向上爬、乐于向上爬~
开篇的四段生活情景录像使学生耳目一新,原来物理离生活这么近~提出问题后由于是定性结论所以几乎所有学生都能较顺利地完成,实现了学生能够讲物理与生活紧密联系的学习目的,为接下来的实验设计提供了很好的素材。 purpose is help construction personnel learning fire, and fire, and refuge, and dangerous goods transfer, various security evacuation knowledge and should method, improve construction personnel on fire, and explosion occurred Shi of psychological bear capacity and strain force, once occurred burst event, construction personnel not only can steady to self-help, also can calm to tie fire Member do fire work, put fire accident loss down to minimum level; event occurred Shi, in security zone of construction personnel can through phone, and Radio information passed to the builders upstairs. Infectious disease emergency measures because of the large project construction workers gathered, on-site infectious disease prevention of avian flu, dengue fever epidemic and strong strong, deadly diseases. (1) construction management work, daily temperature measuring system, measuring, cutting off cross infection and spread of the epidemic; The labour team in conditions of strict management: the service must be living in a well-ventilated environment, keep the room well ventilated, and make the fire, and security work plan; Enhance site measures: improving construction workers toilet facilities, and configure the appropriate hygiene, wash hands before meals and after; more publicity, strengthen staff awareness of self protection. (2) avian influenza prevention measures for management of infection: the
学生发散式实验设计环节收到的效果很好,学生们想的面很宽,大家共同讨论各个方案的可行性,很大程度地培养了学生的创新思维和发散思维。
为了突出主要矛盾,也为了让学生体验成功的快乐,探究实验按照教材的要求选择了简便易操作的重锤下落问题进行研究。在数据分析时教师注重引导重力做功与物体动能变化量不等的原因,这样不仅培养了学生严谨的科学态度同时也使学生对动能定理有了深刻的理解。
在理论分析论证环节我感到学生还不习惯利用已有信息去推理新信息。也就是思维还有些僵化,不能够多角度分析问题,以为有了牛顿第二定律已经可以解决力学问题了为什么还要在变形再推导动能定理呢?从培养学生科学素养方面这部分的教学显得尤为重要,所以在以后的教学中我将注意寻找机会,在有合适的教学载体的情况下再多进行此方面的引导。
教学流程图: 利用生活情景引入定性讨论问题
归纳结论
创设二次问题情景
启发与再讨论
发散式实验设计
寻找易操作实验方案
分组实验探究
理论分析与论证
理论应用
小结
布 置 作 业
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范文二:探究外力做功与物体动能变化的关系
第3讲 探究外力做功与物体动能变化的关系
[目标定位] 1.能用牛顿第二定律与运动学公式推导动能定理的表达式.2.理解动能定理的内容及其物理意义.3.会利用动能定理处理相关问题.
1.理论推导:
2.动能定理的内容: 3.表达式:W=Ek2-Ek1.
4.动能定理的适用范围:既适用于直线运动也适用于曲线运动.
想一想 在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出,落地时速度、动能是否相同?
答案 重力做功相同,动能改变量相同,落地时动能相等,速度大小相等,但速度方向不同.
一、对动能定理的理解
112
动能定理的表达式:W总=ΔEkv22-mv1 22
1.力对物体做功是引起物体动能变化的原因,合力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程,转化了多少由合力做了多少功来度量.
2.合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的动能增大;合力对物体做负功,即WEk2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误.
题组二 动能定理的应用
4.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度变为-2v(方向与原来相反),在这段时间内,水平力所做的功为( ) 3A.mv2 25v2 2答案 A
113
解析 由动能定理得:W=(2v)2-mv2=mv2
.
222
3
B.-mv2
25D.-v2
2
5.某人把质量为0.1kg的一块小石头,从距地面为5m的高处以60°角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10m/s,则当石头着地时,其速度大小约为(g取10 m/s2,不计空气阻力)( ) A.14m/s B.12 m/sC.28m/s D.20 m/s 答案 A
112解析 由动能定理,重力对物体所做的功等于物体动能的变化,则mgh=v22-v1,v2=22v1+2gh=2m/s,A对.
6.甲、乙两辆汽车的质量之比m1∶m2=2∶1,它们刹车时的初动能相同,若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同,则它们滑行的距离之比s1∶s2等于( ) A.1∶1 C.1∶4 答案 B
解析 对两辆汽车由动能定理得:-μm1gs1=0-Ek, -μm2gs2=0-Ek,s1∶s2=m2∶m1=1∶2,B正确.
7.物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图2所示,下列表述正确的是( )
B.1∶2 D.4∶1
图2
A.在0~1s内,合外力做正功 B.在0~2s内,合外力总是做负功 C.在1~2s内,合外力不做功 D.在0~3s内,合外力总是做正功 答案 A
解析 由v-t图知0~1s内,v增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A对.1~2s内v减小,动能减小,合外力做负功,可见B、C、D错.
8.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10 m/s2),则下列说法错误的是( ) A.手对物体做功12J C.合力做功12J 答案 C
解析 WG=-mgh=-10J,D正确.
1
由动能定理W合=ΔEkv2-0=2J,B对,C错.
2
B.合力做功2J
D.物体克服重力做功10J
又因W合=W手+WG,
故W手=W合-WG=12J,A对.
9.如图3所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为N.重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为( )
图3
1
A.R(N-3mg) 2
1
(N-mg) 2答案 A
v2
解析 质点到达最低点B时,它对容器的正压力为N,根据牛顿第二定律有N-mg=mR11
根据动能定理,质点自A滑到B的过程中有Wf+mgR=mv2,故摩擦力对其所做的功Wf=
223
RN-mgR,故A项正确.
2
10.物体沿直线运动的v-t图象如图4所示,已知在第1秒内合力对物体做功为W,则( )
1
B.(3mg-N) 2
1
(N-2mg) 2
图4
A.从第1秒末到第3秒末合力做功为4W B.从第3秒末到第5秒末合力做功为-2W C.从第5秒末到第7秒末合力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合力做功为-0.75W 答案 CD
解析 由题图可知物体速度变化情况,根据动能定理得 1
第1s内:W=mv2,
2第1s末到第3s末: 11
W1=v2-mv2=0,A错;
22第3s末到第5s末:
1
W2=0-mv2=-W,B错;
2第5s末到第7s末:
1
W3=(-v)2-0=W,C正确;
2第3s末到第4s末:
1v1
W4=?22-v2=-0.75W,D正确.
2?2
题组三 综合应用
11.如图5所示,将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力大小.(g取10m/s2)
图5
答案 820N
解析 从石头静止释放到停止运动作为研究过程,由动能定理可得:
mg(H+h)-fh=0-0 解得:f=820N
12.将质量为m的物体,以初速度v0竖直向上抛出.已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍.求:
(1)物体上升的最大高度; (2)物体落回抛出点时的速度大小. 5v26答案 (1)(2)0
12g3
解析
(1)
上升过程,由动能定理得:
1
-mgh-fh=0-v2①
20将f=0.2mg② 5v20
代入①可得:h=③
12g(2)全过程,由动能定理得: 11
-2fhmv2mv2④
220将②③代入得:v=
6
v 30
13.如图6所示,质量为m的物体从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求:
图6
(1)物体滑至斜面底端时的速度;
(2)物体在水平面上滑行的距离.(不计斜面与平面交接处的动能损失) h
答案 2gh (2)μ
1
解析 (1)物体下滑过程中只有重力做功,且重力做功与路径无关,由动能定理:mgh=mv2,
2可求得物体滑至斜面底端时速度大小为v2gh; (2)设物体在水平面上滑行的距离为s, 1
由动能定理:-μmgs=0-mv2,
2v2h
解得:s==2μgμ
范文三:探究外力做功与物体动能变化的关系测试
《探究外力做功与物体动能变化的关系》同步测试
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试用时90分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确
的,全部选对得4分,对而不全得2分。) 1.关于功的概念,下列说法中正确的是
( )
A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大 B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小 C.力对物体不做功,说明物体一定无位移
D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的
( )
A.作用力做功,反作用力一定做功 B.作用力做正功,反作用力一定做负功 C.作用力和反作用力可能都做负功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且两者代数和为零
t
2.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是
3.关于功率公式P=W和P=Fv的说法正确的是
A.由P=W知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
tB.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率 C.从P=Fv知,汽车的功率与它的速度成正比
( )
D.从P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比 A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零 B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化 D.物体的动能不变,所受合外力一定为零
发动机的功率为P。若飞机以速率3v水平飞行时,发动机的功率为( )
4.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是 ( )
5.设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速率平方成正比,当飞机以速率v水平匀速飞行时,
A.3P
B.9P
C.18P
D.27P
6.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒
为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A.0
B.-Fh
C.Fh
D.-2Fh
7.质量为m的物体,受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.如果物体做加速运动,则拉力F一定对物体做正功 B.如果物体做减速运动,则拉力F一定对物体做正功 C.如果物体做减速运动,则拉力F可能对物体做正功 D.如果物体做匀速运动,则拉力F一定对物体做正功
8.如图1所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,
拉力为某个值F时,转动半径为R,当拉力逐渐减小到半径为2R,则外力对物体所做的功大小是( )
F
时,物体仍做匀速圆周运动,4
FR3FR
B. 445FRC. D.0
2
A.
中,下列说法正确的是( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
图1
9.质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
图2
10.图2中ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD段是水平的,BC是与
AB和CD都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计.一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D点,A点和D点的位置如图所示,现用一沿轨道方向的力推滑块,使它缓缓地由D点推回到A点,设滑块与轨道间的动摩擦系数为μ,则推力对滑块做的功等于
A.mgh C.μmg(s+
B.2mgh
D.μmgs+μmgshcosθ
( )
h
) sin
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(每小题6分,共24分。把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。) 11.人的心脏每跳一次大约输送8×105 m3的血液,正常人血压(可看做心脏压送血液的压
-
强)的平均值约为1.5×104 Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率为 .
12.甲、乙、丙三物体的质量之比为m甲∶m乙∶m丙=1∶2∶3,它们沿水平面以一定的初速
度在摩擦力的作用下减速滑行到停下来,滑行距离分别为s甲、s乙、s丙。 (1)若它们与水平面间的动摩擦因数相同,初动能相同,则s甲∶s乙∶s丙=________。 (2)若它们所受的摩擦力相同,初动能相同,则s甲∶s乙∶s丙=________。 13.汽车在平直的公路上从静止开始做匀加速运动,当
汽车速度达到vm时关闭发动机,汽车继续滑行了一 段时间后停止运动,其运动的速度如图3所示。若 汽车加速行驶时其牵引力做功为W1,汽车整个运 动中克服阻力做功等于W2,则W1与W2的比值为 ________。牵引力和阻力大小之比为________。
图3
14.一个物体在恒力F作用下由静止开始运动,速率达到v,然后换成一个方向相反大小为
3F的恒力作用,经过一段时间后,物体回到出发点,则物体回到原出发点时的速率为
。
三、计算题(共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计
算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。)
15.(12分)汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,
阻力是车重的0.1倍,g=10 m/s2。
(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2 m/s2时速度多大? (2)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多
长时间?
16.(12分)水平轨道与半径R=2 m,高为h=0.8 m的一段圆弧形光滑轨道连接,如图4所
示。一个物体从水平轨道上以初速度v0冲上圆弧轨道并通过最高点而没有脱离轨道,求物体的初速度v0的范围。
图4
17.(12分)图5中,AB=AC=H,开始时绳AC处于竖直方向,小车从静止出发在水平路面
上运动到B点时速度为v,在此过程中绳子对挂在井底、质量为m的物体做了多少功?
图5
参考答案
1.【答案】 D
【解析】 做功有两个不可缺少的因素。功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方
向夹角的余弦值的大小决定,即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定。 2.【答案】 C
【解析】 相互作用的两个物体不一定都有位移,故作用力和反作用力不一定同时都做功。一对作用力和反作用力可能都做负功。例如,两辆相向行驶的实验小车在发生碰撞的过程中,它们间的相互冲击力都做负功。 3.【答案】 D 【解析】 公式P=算平均功率。 4.【答案】 A
【解析】 如果合外力做的功为零,但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,B选项错.物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变.所以,做变速运动的物体,动能可能不变,C选项错.物体动能不变,只能说合外力不做功,但合外力不一定为零,D选项错. 5.【答案】 D
【解析】 飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,即F′=kv2
。当飞机匀速飞行时,
W
一般用来计算平均功率,公式P=Fv既可以计算瞬时功率,又可以计t
牵引力大小等于阻力,即F=F′=kv2,则发动机的功率为P=Fv=kv3,即发动机的功率与速度的三次方成正比。所以,当飞机的速度变为原来三倍时,发动机的功率变为原来的27倍,选项D正确。 6.【答案】 D
【解析】把运动的全过程分成两段,上升过程空气阻力大小、方向均不变,可求出阻力做的功W1=Fhcos180°=-Fh;下降过程,阻力也为恒力,做功W2=Fhcos180°=-Fh,所以全过程中空气阻力做功W=W1+W2=-Fh+(-Fh)=-2Fh,D选项正确。 7.【答案】 ACD
【解析】 判断一个力对物体做正功还是负功,看F与s之间的夹角。物体做加速、匀速运动时,F与s同方向,一定做正功。物体做减速运动时,F可能与s同向,也可能与s反向,可能做正功或负功。 8.【答案】 A
v
【解析】 设当绳的拉力为F时,小球做匀速圆周运动的线速度为v1,则有F=m1。当
R
2
v1F
绳的拉力减为时,小球做匀速圆周运动的线速度为v2,则有F=m2。在绳的拉
2R44
2
1111
F的过程中,绳的拉力所做的功为W=mv22-mv12=-FR。所以绳的4224
1
拉力所做功的大小为FR,A选项正确。
4
力由F减为9.【答案】 BD
【解析】 子弹击中木块打入一定的深度并留在其中。子弹和木块所受水平作用力(相互摩擦力)大小相等,可认为是恒力。但二者的位移大小不同,做功不同,故二者的动能变化并不相等。 10.【答案】 B
【解析】 物体由A点下落至D点,由动能定理:mgh-Wf=0,所以Wf=mgh,当物体从D点被推回A点,则WF-mgh-Wf=0,所以WF=2mgh 11.【答案】 1.4 W
【解析】 人的心脏每跳一次输送的血液看做长为L,截面积为S的液柱,心脏每跳一次需做的功为W=FL=pSL=pΔV,心跳每分钟70次,则心脏工作的平均功率为,
nW70?1.5?104?8?10-5
=P=W=1.4 W t60
12.【答案】 (1)6∶3∶2 (2)1∶1∶1
【解析】 (1)由动能定理得-μmgs=0-Ek 有滑行距离为 s=
Ek
,所以,甲、乙、μmg
丙三物体滑行距离之比为s甲∶s乙∶s丙=
111111∶∶=∶∶=6∶3∶2
m丙123m甲m乙
(2)设摩擦力均为F,由动能定理得-Fs=0-Ek 所以,物体的滑行距离为s=物体滑行距离之比为s甲∶s乙∶s丙=1∶1∶1 13.【答案】 1∶1;4∶1
EK
,三F
【解析】 设牵引力为F,阻力为F′,汽车匀加速运动的位移为s1,总位移为s,对全过程由动能定理得 W1-W2=0或Fs1-Fs′=0,所以
W11Fs
= =。由于 W21F's1
s=
vmvst4F4
t,s1=mt1,所以 ==,即 =
s1t1122F'1
14.【答案】 2v
【解析】 设物体在恒力F作用下发生的位移为s,由动能定理得Fs=
12
mv ①物体在2
3F恒力作用下,先做匀减速运动,速度减小到零后返回,到物体回到原出发点时,物体的位移大小仍为s。在3F恒力作用的过程中,由动能定理得3Fs=②由①②得 vt=2v,即物体回到原出发点时的速度为2v。 15.(12分)【解析】 汽车运动中所受的阻力大小为
F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N (1分)
(1)汽车保持恒定功率起动时,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大。 (1分)
设当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F1,由牛顿第二定律得 F1-F′=ma (2分) 得F1=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N (1分)
11
mvt2-mv2 22
P6?104
汽车的速度为v= m/s=4 m/s (2分) =4
F21.5?10
(2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时,汽车的牵引力为F2,由牛顿第二定律得 F2-F′=ma (2分)
得 F2=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N (1分)
汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,
P6?104
此时汽车的速度为 vt=m/s=8 m/s (1分) =3
F27.5?10
则汽车匀加速运动的时间为 t=
vt8
s=16 s (1分) =
a0.5
16.(12分)【解析】 物体从水平轨道至圆弧轨道顶端的过程,
由动能定理得 -mgh=
121
mv - mv02 ① (3分) 22
式中v是物体在顶端的速度。
若物体刚能到达顶端,即v=0,由①式可得
v0=2gh=4 m/s. (2分)
v2
若物体到达顶端且刚不脱离,应满足 mg=m (3分)
R
由此得v2=Rg,代入①式得 v0=2gh Rg=6 m/s (2分)
综上得物体能通过最高点且不脱离轨道的初速度范围为:4 m/s<v0≤6 m/s (2分) 17.(12分)【解析】 绳子对挂在井底的物体做的功物体克服重力做的功等于物体动能的增
加。将绳末端B的速度v分解为沿绳的速度分量v1和垂直绳的速度分量v2,如图6所示,则井中物体获得的速度等于 v1=v cosθ (3分) 井中物体上升的高度即等于拉过去的绳长,即 h=2H-H=(2-1)H (3分) 则由动能定理可得 W -mgh=得 W=
1
mv12 (3分) 2
图6
12
mv+(2-1)mgH (3分) 4
范文四:V《探究外力做功与物体动能变化的关系》
《探究外力做功与物体动能变化的关系》教学设计
陈仕宽
佛山市顺德区罗定邦中学
【设计思想】
1、围绕实验设计、实验操作与实验数据处理三个环节引导学生展开探究过程。通过小组讨论、课件演示、动手实验和实验数据处理等一系列活动激发学生主动参与的积极性和和学习的热情。教师根据知识发生、发展与变化的过程通过穿针引线的方式积极引导学生进行探索性学习,努力激发学生学习的兴趣,培养学生探究发现和合作学习的能力。
2、采用“问题—讨论—实验—归纳”的探究性教学模式,使学生在获得知识的同时,学会科学研究的方法,经历伴随着探究活动的深入而产生的情感体验。 【教材分析】
《探究外力做功与物体动能变化的关系》属于广东版高中物理(必修2)第四章第三节内容。教材要求在本节中 (1) 要突出实验探究,使学生经历和体验科学探究的方法;(2)重视学生的自主学习;(3)重视对学生的理性思维的训练。根据课标要求本节教材创造性地采用了实验探究的方法定量地研究外力对物体做功与物体动能的变化关系,然后从理论上进行推导,最后归纳得出结论。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,通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即,学生第一次定量的研究能量通过做功转化成其它能量的数学描述,开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题;第一次将运动、力、功以及能量联系在一起,为培养学生综合分析问题打下基础。本节内容丰富,有很强的物理实验学科特性。 【学情分析】
学生在本章的前2节内容中,已经初步树立了功是能量变化的量度的观念。那么,力对物体所做的功与物体动能的改变量间存在着什么关系呢?这是学生急待解决的问题。因为我们在“探究加速度与力、质量的关系”时学生已经具有一定的实验能力。现在,用这套选择这套装置来探究外力做功与物体动能变化间的关系,不仅考虑到这样处理容易使学生产生新鲜感,进而产生探究的兴趣,也考虑到学校实验室的实际情况和学生的认知特点,开阔学生的视野,提高科学素养等方面都会产生积极的影响。 【教学目标】: 1、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,知道动能定理的使用条件,会用动能定理进行计算。
(3) 能设计并会利用实验进行探究物理规律。 (4) 能用学过的知识进行理论推导。
(5) 会用动能定理解决力学问题,知道规范解题的一般步骤。 2、过程与方法
(1) 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) 通过理论应用使学生灵活迁移所学知识解决实际问题。 3、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动手实践能力。
(2) 经历讨论与交流,培养学生的语言表述能力和团结合作的学习精神。 (3) 通过理论应用,培养学生对知识的迁移和应用能力。
【教学重点】:实验方案的设计与筛选。 【教学难点】:通过对实验数据的分析得出功与物体动能变化的关系。 【教学资源】:多媒体录像片段、PowerPoint课件,分组用实验器材有电火花打点计时器、重锤、纸带、刻度尺等。 【教学手段】:分组实验。 【教学流程图】:
【教学过程】: 一、预习提纲: 知识点复习:
1、复习:匀变速直线运动的实验和自由落体运动实验,以及实验纸带打点器打的点的速度计算方法。
2、复习:第一节 功,第二节 动能 ,熟悉外力做功的计算和物体动能的计算方法。
问题设置:
1、自由落体运动物体的动能如何变化?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?Ek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?Ek?
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:
【教师】:播放视频1:自然界中能引起强烈震撼的体现动能能量的多媒体视频音像小片段(如龙卷风、雪崩、热带风暴等,这些资料可上网查找下载,也可由电视节目中录像得到)
播放视频2:足球世界杯赛中,足球运动员射门的情景。
播放视频3:奥运会射箭比赛中,拉开的弓把箭射出的情景。 提出问题:足球射门中,运动员射箭时,足球与箭的都获得了动能。据测算,足球射门时,其速度最大可达到100m/s左右,这些动能是从哪里来的?
(说明:先让学生回答后,教师进行适当地点拨指导。)
自由落体运动演示实验。指导学生关注观察对象,要求学生定性分析出
合外力对物体做功,物体动能发生怎样的变化? 【教师】:外力的功会引起物体动能的变化。功与物体动能的变化量间又存在着什么关系呢? 【学生】??
【教师】:我们知道,物体的动能与它的速度是密切相关的,而物体速度的变化又与它所受力做的功有关。那么外力做的功与物体动能的变化间又存在着怎样的关系呢?
【学生】?? 【教师】:探究外力做功与物体动能变化的关系时可以采用什么方法?
(说明:教师引导学生认识到要探究外力做功与物体动能变化的关系,既可以从理论的层面进行逻辑推导的方法进行研究,也可以通过实验的方法进行探究。今天,我们通过实验的方法来探究外力做功与物体动能变化的关系。)
【教师】:我们应该采用什么实验方案进行探究呢?请同学们先设计一个合适的实验方案。 【学生】:几人一小组进行讨论交流初步提出一些实验方案。 【教师】:同学们提出了许多实验方案,我们应选用什么方案比较好呢?请同学们认真考虑一下,利用实验探究外力功与物体速度动能变化的关系时需要测量哪些物理量? 【学生】:测量力对物体所做的功及力对做了这个功后物体运动的速度。 【教师】:在实验探究中应如何对物体做功?又应该怎么表示每次做功的大小呢? 【学生】:分组讨论:(引导学生在讨论中明确)既可以考虑用恒力做功,也可以用变力做功。若用恒力做功,W=FS表示功的大小,并引导学生思考怎样在实验中具体地测出功。速度的测量可以用打点计时器对纸带处理计算得出。 【教师】:在设计实验方案时,要根据实验目的与现有的实验条件进行选择,当利弊共存时,要辩证地选择合适的方案,而不是一味地追求所谓的精确。教师总结学生设计的实验方案,引导和提示学生,为了研究方便,可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。
【实验探究】:重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、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:
(1)如何设计实验方案。(最后抽一个组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,用一手压住打点计时器,另一手提住纸带的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先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,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量?Ek的定量关系。 (2)如何计算重力所做的功WG和动能的变化量?Ek。 【师生探讨】:在打点好的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sBE,根据功的定义可知:WG=mgs
12
BE
,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Ek=
mv
2
计算打B、E两点时的动能及其动能的差值?Ek。
(3)需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用表格方式板书出来)
(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。
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,比较得出实验结论:
【学生】:通过数据处理可知:重力所做的功WG与物体动能的改变量?Ek在误差允许的范围内是相等的。
【教师】:现在我们用重力做功得出重力所做的功WG与物体动能的改变量?Ek在误差允许的范围内是相等的。我们能不能用牛顿第二定律来推导一下看其它力对物体做功这个结论是否成立。教师用幻灯片,显示用牛顿第二定律来推导动能定理的一些条件,抽学生代表上黑板推导。 【学生】:外力对物体做的功等于物体动能的变化。
【教师】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=?Ek=Ek2-Ek1
说明:上面的表达式是物理学中一个非常重要的定理——动能定理。
【教学反思】
粤教版普通高中课程标准实验教科书物理必修Ⅱ中引入“探究外力做功与物体动能变化的关系”内容的目的在于给学生增加探究体验的机会,提高学生理论联系实际的水平。但对教师来说,这是一节非常难以驾驭的内容,无论是教学设计,还是实验准备,都有相当的难度。尽管探究的目的非常明确,无非是为了得出功与物体动能变化的关系,明确探究实验的设计思路以及实验数据的记录与处理。但为什么要设计一个这样的实验?通过探究活动,学生在思维的发散与聚
合的层次上、在分析考虑问题的能力上、在对已有知识进行分析与综合的水平上,将经历一些怎样的情感体验?会有一些什么收获?能够达到什么层次?所有的这些,都是教师在教学设计中应该认真考虑并进行积极突破的问题,也是非常棘手的问题。这节课,教师深感难以驾驭的就是如何引导学生进行积极的思考,使学生既能发挥好创造性思维,也能够围绕本节的重点把探究过程深入下去,并让学生在亲身经历实验探究的过程中获得情感的体验,产生能力层次的递进。这样的教学,才与新课改所倡导的探究发现、合作学习的理念相和谐,也跟高中生的心理特点和认知水平相吻合。但要真正达到探究的目的,关键还在于要确保实验的成功。这就需要教师积极开动脑筋,在刻意进行实验开发的基础上,积极引导学生围绕探究的目标,抓住探究过程中所要测定的物理量为中心,通过对实验方案的设计与选择、实验仪器的组装、实验数据的记录与分析的过程中,努力把学生的注意力吸引到分析解决问题上来,通过连续不断地向学生抛出一些逐层递进的问题,让学生在经历思考与讨论的过程中,在实验操作中获得真切的体验与感受。
本教学设计采用“问题—讨论—实验—归纳”的探究性教学模式,引导学生围绕本节课的重点内容通过“提出课题→实验设计→分组实验→数据处理→得出结论”的方式逐渐逼近问题的核心,最终求得了问题解决的方法,符合新课改倡导的“重视对学生进行自主、探究和合作学习能力培养”的理念,对活跃课堂气氛,激发学生的问题意识,提高学生分析问题和解决问题的能力来说都是很有意义的,也使师生的双边活动得以有效的开展,学生在学习中的主体地位得到了充分地发挥,学生的个性和能力也得以张扬,也使学生的创新意识和创新思维能力得到了训练和培养。但是,由于受到课堂教学时间和实验器材的限制,在组织学生进行探究活动的过程中,学生的自主活动还不能得到充分的保障,围绕课题研究而进行的发散性思维也无法更好地展开,从而使课堂活动的开放性程度受到了一定的制约。
范文五:探究合外力做功和物体动能变化的关系
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》
教
学
案
例
北京师范大学南山附属学校 王艳丽
二00六年十月
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》教学案例
北师大南山附中 王艳丽
设计思想:
学生的发展具有阶段性,高一年级学生的认知能力正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段,在这一时期教师应尽量多地将书本知识与实际生活密切联系起来,争取以教学知识为载体帮助学生稳步实现这一过渡。
本节课开篇播放了四段学生熟悉的生活录像,目的是使学生通过观察了解合外力对物体做功与物体动能变化之间的定性关系。同时可以激发学生的学习兴趣,实现将物理生活化、将生活物理化的另一教学目标。这也顺应了新课标关于增强学生创新意识和实践能力,发展学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的要求。
儿童的发展自始至终都是一种儿童主体的自我调节活动。外界的环境刺激,只有被主体选择,成为主体的反应对象时才会对主体的发展产生影响,所以在本节课所有的教学环节中都贯穿着以学生为主体的教学思想。考虑到高一学生的思维活跃但动手能力尚需锻炼的特点,在实验探究环节我设计成先让学生发散思维大胆设计然后根据身边条件选择易于操作、误差较小的实验方案进行实验。使得学生自始至终都能够积极参与,并且在活动的过程中体验到成功的快乐~
在做完实验之后我又设计了一个利用已有知识对动能定理进行推导的环节,一方面培养了学生的抽象逻辑思维,另一方面也实现了对力学知识体系再认识的一次理论升华,同时对学生解决问题的方法也有一定的指导意义。
《课标》要求、教学内容及教学对象的大体分析:
新课标要求“通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系,理解动能和动能定理。用动能定理理解生活和生产中的现象。”具体操作为“用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。”和“从牛顿第二定律导出动能定理。”
《探究合外力做功和物体动能变化的关系》属于广东版高中物理(必修2)第四章第三节内容。教材要求在本节中 (1) 要突出实验探究,使学生经历和体验科学探究的方法;(2)重视学生的自主学习;(3)重视对学生的理性思维的训练。根据课标要求本节教材创造性地采用了实验探究的方法定量地研究外力对物体做功与物体动能的变化关系,然后从理论上进行推导,最后归纳得出结论。
高一年级学生在刚开始学习高中物理时由于抽象思维刚刚起步所以容易产生畏难情绪,采取由浅入深、由定性到定量的教学策略可以帮助学生克服畏难情绪。而且采用多样化教学模式可以充分调动学生学习的积极性,培养学生的合作
精神、探究意识。适度的理性思维训练也会使学生体会科学探究、科学研究的方法。
教学目标:
1、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,知道动能定理的使用条件,会用动能定理进行计算。
(3) 能设计并会利用实验进行探究物理规律。
(4) 能用学过的知识进行理论推导。
(5) 会用动能定理解决力学问题,知道规范解题的一般步骤。 2、过程与方法
(1) 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) 通过理论应用使学生灵活迁移所学知识解决实际问题。 (
3、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动手实践能力。
(2) 经历讨论与交流,培养学生的语言表述能力和团结合作的学习精神。
(3) 通过理论应用,培养学生对知识的迁移和应用能力。
教学重点难点及资源准备:
实验探究恒力做功与动能变化之间的关系及动能定理是本节课的重点。利用牛顿第二定律推导动能定理是本节课的难点。
教学资源有:多媒体方面有四段录像片段、PowerPoint课件,分组用实验器材有电火花打点计时器、重锤、纸带、刻度尺等。
教学过程:
课题引入:
教师:观看录像,定性说出合外力对物体做功,物体动能发生怎样的变化,
(播放四段录像指导学生关注观察对象,分析合外力对物体做功会引起物
体动能发生怎样的变化,)
教师给出幻灯片:合外力对物体做正功,物体动能( )。合外力对物体
做负功,物体动能 ( )。
学生:合外力对物体做正功,物体动能增加,合外力对物体做负功,物体动能减
少。
教师:那么,合外力对物体所做的功与物体在这一过程中动能的变化定量关系是
怎样的呢,
一、实验设计:
教师:请大家大胆猜想,说出你的想法。
学生:相等;成正比;.........
教师:(打出幻灯片,给出两种观点的公式表达,以方便学生进行下一步的探究
活动)。请大家设计一个实验过程来进行探究。
学生活动:(几人一小组进行讨论交流初步拿出小组方案。)
教师:请说出你的研究方案中的(1)、研究对象;(2)、研究的运动过程;(3)、
你的研究中需要测量哪些数据,(4)、需要哪些测量工具, 师生交流、生生交流。
(学生经过第一步的录像观察,能够比较容易的在生活中找到研究对象。只是在如何测量上会感到有些困难,这时可适度引导提醒他们在实验时可抓主要矛盾设计简单容易操作的方案进行实验。)
教师:按桌面上提供的器材,小组讨论后1、设计一个实验过程来进行探究。2、
设计数据记录表格。3、设计实验步骤。
二、实验操作:
教师给出参考表格、教师进行指导、学生实验操作并记录实验数据。 教师:根据你的实验数据试分析在重锤下落的过程中,重力对重锤所做功与重锤
动能变化之间有什么关系,
学生:基本相等,重力做功值比动能增量略大。
教师:那我们可以得出一个怎样的结论,略大的原因是什么, 学生:重力对重锤所做功基本等于重锤动能变化,略大的原因是在这一过程中有
摩擦力在对重锤做功。
教师:如果将摩擦力的影响考虑进去,应如何描述实验结论, 学生:合外力对物体做功与物体动能变化值相等。
教师:由于我们并没有测量摩擦力,所以这个结论含有猜想的成分。你能否用前
面学过的理论去证明这个结论。
学生活动(可找两至三名学生在黑板前板演。教师对程度略低的学生可给与一定的提示,如帮助他们确定一个易于研究的物理模型等。)
教师根据学生所作的情况进行总结,让学生在交流中体会学习物理的方法与技巧。
教师:我们应用牛顿第二定律导出的这个公式是从功和能量的角度来研究力学问
题的,它的名字叫动能定理,是这一章的重点。同学们在以后的学习中会
逐步体会到它的重要性及优越性。
三、理论应用
例题:质量为m的重球在距地面高为H处自由下落,打入沙坑的深度h。
求沙子对重球的平均阻力f。
四、小结
教师:1、针对同一物理现象,可以从不同角度分析寻找相关的物理规律。
2、动能定理内容:
3、文字表述:合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
4、你还有哪些收获,
学生发言表达自己的体会。
五、布置作业
1、利用理论或实践验证动能定理不仅适用于恒力做功和直线运动,同时也适用变力做功和曲线运动。
2、教科书 74页1、3、6。
教学反思:
本节课我要完成的一个重要任务是让学生认识动能定理。在整体的设计中我贯穿着一个由感性到理性、由定性分析到定量研究再到理论分析的一个教学思想。在这个教学思想的引导下,教学设计按照学生的实际情况结合教学任务设置难度、梯度,使学生敢于向上爬、乐于向上爬~
开篇的四段生活情景录像使学生耳目一新,原来物理离生活这么近~提出问题后由于是定性结论所以几乎所有学生都能较顺利地完成,实现了学生能够讲物理与生活紧密联系的学习目的,为接下来的实验设计提供了很好的素材。
学生发散式实验设计环节收到的效果很好,学生们想的面很宽,大家共同讨论各个方案的可行性,很大程度地培养了学生的创新思维和发散思维。
为了突出主要矛盾,也为了让学生体验成功的快乐,探究实验按照教材的要求选择了简便易操作的重锤下落问题进行研究。在数据分析时教师注重引导重力做功与物体动能变化量不等的原因,这样不仅培养了学生严谨的科学态度同时也使学生对动能定理有了深刻的理解。
在理论分析论证环节我感到学生还不习惯利用已有信息去推理新信息。也就是思维还有些僵化,不能够多角度分析问题,以为有了牛顿第二定律已经可以解决力学问题了为什么还要在变形再推导动能定理呢?从培养学生科学素养方面这部分的教学显得尤为重要,所以在以后的教学中我将注意寻找机会,在有合适的教学载体的情况下再多进行此方面的引导。
教学流程图: 利用生活情景引入定性讨论问题
归纳结论
创设二次问题情景
启发与再讨论
发散式实验设计
寻找易操作实验方案
分组实验探究
理论分析与论证
理论应用
小结
布 置 作 业
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