4. 动能 动能定理优质课教案

4.3-4.4 动能、动能定理

第二课时教学设计

探究合外力做功与动能变化的关系

课 题

课 型

实验课

多媒体使用

PowerPoint课件、平板教学

教

学

目

标

2. 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利用已知知识解决实际问题的能力。

知识与技能

1.会利用实验探究认识外力做功与动能的变化关系。

过程与方法

情感态度

与价值观

通过提问引导学生设计实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系。

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

材

分

析

重点

实验探究外力做功与物体动能变化的定量关系，会进行数据处理

难点

改进实验原理和实验设备探究外力做功与物体动能变化的定量关系。

探究法、讲授法、

分组法

利用课本实验的仪器、思想和方法来完成不同于课本的实验目的，以合适的问题为起点，经过学生自主探究使问题得以解决。

电火花式打点计时器、纸带、钩码，刻度尺 小车

带滑轮木板

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，教学方法

学法指导

教学准备

教材分析

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。

初中时学生已学过了动能的初步知识，本节第一课时已经学习了动能定学情分析

理，本节主要是通过实验来进一步验证合外力做功与动能变化的关系，让学生培养实验的基本素养和处理数据的能力。

教 师 活 动

一、课前预习

学 生 活 动

问题

设计意图

知识

1．你能否利用下面提供的器材检查先学环节任务的完成情1．动能：物体由于运动而具有的能，设计一个实验来探究一下合外况。

叫动能。

力做功与动能的变化量的关

系？提供的器材有：电火花式

2．动能的大小：（m打点计时器、纸带、钩码、刻

为物体的质量，v为物体的速度）。

度尺

小车 带滑轮木板。

如何设计实验？为什么这样可见，物体的动能跟物体的质量和2．

设计？

速度有关。m越大越大：v越大

3、实验中什么情况下绳的拉力

教

越大。

才近似等于小车的合力？

3、复习探究牛顿第二定律中的近似通过实验

4．需要测量和记录哪些数据？探究，学生锻炼学

处理和如何平衡摩擦力。

请设计一个记录实验数据的表动手操作能力，

二、课堂教学

培养对实验原格。

【师】什么原因导致物体的动能发理和方法的迁过

5．如何利用实验数据计算外力移能力和利用

生变化？

已知知识解决所做的功和动能的变化量

【师】外力做功与物体动能改变量实际问题的能程

？

力。

之间到底有什么定量关系？

你能否根据已有的知识对这种关系5．如何正确处理实验数据？请作出猜想，并设计一个实验来验证设计一个数据处理结果的表

你的猜想？

【生】可以借助探究牛顿第二定律的实验设计只是数据处理不同。

【生】平衡摩擦力后当车的质量远大于小车质量时可看成小车的合外力就等于钩码的重力

【实验探究】外力对物体所做的功与物体动能的变化关系

教 师 活 动

1．提供的实验器材有：

学 生 活 动

设计意图

学生通过自主、合作、探究的方式对一些针对性问题的思考训练，培养学生的思维和能力，通过展示和评价，让学生体验到成功的喜悦，提高学生学习物理的兴趣。

电火花式打点计时器、纸带、钩码，刻度尺 学生交流讨论设计方案，老师给一定的指导，点拨。

小车 带滑轮木板。

讨论出的可行方案：用验证2．请同学们根据已有的知识，结合提供的实牛顿第二定律的装置

验器材，在小组讨论的基础上，写出你们的通过设问“怎样确保小车在运动过程中受恒定的外力实验方案。讨论时请围绕下列问题进行：

作用？如何平衡摩擦力

？如何测量 F、S、M、 V1、（1）如何设计实验方案？

V2 等物理量。”让学生确定（2）如何计算钩码重力所做的功和动能实验方案中的每一个步骤以及要解决的问题。 的变化量？

通过设问“运动过程中除了小车的动能增加之外，还有教

【师生探讨】在纸带上取两个合适的点（如那一个物体动能在增加？”

，用刻度尺引导学生将小桶及砝码的

下图4-4中纸带上的B点和E点）动能变化也考虑进去，从而学

，采避免由此产生的误差。

测出这两点间的距离，

用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E

过

两点时，重锤的速度

程

计算式能及其动能的差值和，再根据动能的计算在B、E两点时的动。

（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？

5．处理实验数据，得出实验结论。

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：

由实验数据得出结论：误差允许的范围内，外力做的功等于物体动能的变化量。

教 师 活 动

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。

评估：

对学生实验中好的方面和不妥有待改进的地方，进行评估。

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学 生 活 动

（先让学生自己评估，教师再总结）

设计意图

学生通过自主、合作、探究的方式对一些针对性问题的思考训练，培养学生的思维和能力，通过展示和评价，让学生体验到成功的喜悦，提高学生学习物理的兴趣。

教

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

学

中应注意哪些问题？

过

程