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阅读材料，根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“动能定理”的内容标准为：通过实验理解动能和动能定理。 材料二某高中物...

admin2020-12-24  23
问题 阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“动能定理”的内容标准为：通过实验理解动能和动能定理。
材料二某高中物理教科书中“动能动能定理”一节内容如下：在得到动能的表达式E=



可以写成



其中Ek1表示一个过程的初动能，Ek2表示一个过程的末动能。
材料三教学对象为高中一年级，已经做完功与速度变化的关系实验。
任务：
(1)简述动能定理的内容：(4分)
(2)完成该节课的教学片段的设计，其中包括教学目标、教学方法、教学过程。(24分)
选项
答案
解析(1)力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫作动能定理。 (2)教学设计如下。 一、教学目标 知识与技能：掌握动能定理的表达式，理解动能定理的确切含义；应用动能定理解决实际问题。 过程与方法：运用演绎推导方式推导动能定理的表达式；理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 情感态度与价值观：通过动能定理的演绎推导、感受成功的喜悦，形成对科学研究的兴趣。 二、教学方法 情景教学法、讲授法、归纳法、练习法。 三、教学过程 1．导入新课 上节课我们通过实验验证了动能和质量与速度的关系，并且推导出了物体动能的表达式。但是其中的等式 有什么物理意义呢? 2．新课教学 师：有了动能的表达式后，前面推出的 就可以写成W=Ek2-Ek1其中Ek1表示一个过程的初动能，如表示一个过程的末动能。 师：上式表明什么问题呢?请用文字叙述一下。 生：力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中动能的变化。 师：这个结论就叫作动能定理。 师：如果物体受到几个力的作用．动能定理中的W表示什么意义? 生：如果物体受到几个力的作用，W表示的是合力做的功。 师：那么动能定理更广泛的叙述方法是什么呢? 生：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。 师：结合生活实际，举例说明。 生1：如果物体匀速下落，那么物体的动能就没有发生变化，这时合力是零，所以合力所做的功就是零。 生2：一架飞机在牵引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速运动，速度越来越大，动能越来越大。这个过程是牵引力和阻力都做功，牵引力做正功，阻力做负功，牵引力和阻力的合力做了多少功，飞机的动能就变化了多少。 师：上节课推导出来的动能定理．我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用在变力做功或物体做曲线运动的情况．应该怎么理解? 生：当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解成很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理。 师：正是因为动能定理适用于变力做功和曲线运动的情况．所以在解决一些实际问题中才得到了更为广泛的应用。我们看一道例题：一架喷气式飞机质量为5.0xl03 kg，起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到s=5.3x102m时，起飞速度达到v=60m／s。在此过程中飞机受到的平均阻力是其重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力? 师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言，我们的已知条件是什么? 生：已知初末速度，运动的距离，还知道物体受到的阻力。 师：我们分析这类问题,应该从什么地方下手呢? 生：还是应该从受力分析入手。飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支持力合力为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。 师：以前我们分析受力的目的是为了求物体加速度，而现在进行受力分析的目的是什么呢? 生：目的是为了求合力做的功,根据合力做的功，我们可以求解物体受到的牵引力。 师：投影展示学生的解答过程,用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里呢? 生1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿第二定律方便。 生2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题,而牛顿定律解决这一问题比较困难。 小结： 动能定理是这一节课的一个关键。这节课不可能让学生掌握应用这个定理解决问题的全部方法，而应该教给学生最基本的分析方法，这个例题具有代表性，分析合力做的功等于动能的变化。
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