教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)樂山師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院制作：王川制作時(shí)間：20XX年07月20日動(dòng)能動(dòng)能定理樂山師范學(xué)院20XX級(jí)物理學(xué)專業(yè)王川一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（必修）物理第二冊(cè)》第七章第七節(jié)。本節(jié)課是《動(dòng)能動(dòng)能定理》教學(xué)的第一課時(shí)，教學(xué)對(duì)象為高一學(xué)生。從教材編排上看，它位于功和能之后，機(jī)械能守恒定律之前。不僅是對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及功能關(guān)系等知識(shí)的鞏固運(yùn)用，同時(shí)也為后面學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從教材內(nèi)容上看，在本章第一節(jié)提出動(dòng)能的概念，接著講述功和能：通過實(shí)驗(yàn)探究功和速度之間的關(guān)系。此處我添加演示實(shí)驗(yàn)是為幫助學(xué)生重建對(duì)動(dòng)能的感性認(rèn)識(shí)而設(shè)計(jì)的，體現(xiàn)了從感性到理性，從定性到定量的逐漸深化的教學(xué)程序。然后以恒力作用下物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程推導(dǎo)出動(dòng)能表達(dá)式，最后學(xué)習(xí)動(dòng)能定理的內(nèi)容、物理意義及其運(yùn)用。并且它將運(yùn)動(dòng)、力、功以及能量結(jié)合在一起，要求學(xué)生從一個(gè)新的角度思考物理力學(xué)問題，即從功和能相互關(guān)系的角度定量分析解決力學(xué)問題。二、學(xué)生學(xué)情分析學(xué)生經(jīng)歷了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究過程，學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等相關(guān)知識(shí)，已經(jīng)掌握了一些科學(xué)研究方法。而通過前兩節(jié)功以及功和能的學(xué)習(xí)，又為學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)能定理打下了理論基礎(chǔ)。雖然初中學(xué)生已經(jīng)接觸了有關(guān)動(dòng)能的初步知識(shí)，對(duì)動(dòng)能具有一定的感性認(rèn)識(shí)，但缺乏理性分析和思考。這與學(xué)生缺乏必要的物理思想和方法密切相關(guān)。對(duì)于高一學(xué)生而言，他們對(duì)探究新知識(shí)有較強(qiáng)的探究欲望。高一學(xué)生正處于從初中物理學(xué)習(xí)到高中物理學(xué)習(xí)的過渡時(shí)期，需要學(xué)生完成從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過渡，從形象思維到抽象思維的過渡，從單因素的簡(jiǎn)單邏輯思維到多因素的復(fù)雜邏輯思維的過渡。因此如何幫助學(xué)生建立對(duì)動(dòng)能的理性認(rèn)識(shí)以及幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解動(dòng)能定理的作用和地位是本課教學(xué)的關(guān)鍵。三、設(shè)計(jì)思想有效的物理教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生已有的認(rèn)知發(fā)展水平和知識(shí)基礎(chǔ)之上。對(duì)于高一學(xué)生而言，他們的綜合分析能力、歸納演繹能力以及邏輯推理能力還沒有很好的形成。針對(duì)這種情況，本節(jié)課注重理論聯(lián)系實(shí)際生活，創(chuàng)設(shè)物理情景，采用直觀演繹法、設(shè)疑誘導(dǎo)法和探究發(fā)現(xiàn)法來組織學(xué)生展開探究性的教學(xué)活動(dòng)。大膽將動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)交給學(xué)生，讓學(xué)生自主探究不同情景下合外力所做的功，通過相互交流各自得出的結(jié)論，并分析結(jié)論，探究動(dòng)能表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上一進(jìn)步總結(jié)歸納動(dòng)能定理。學(xué)生親歷知識(shí)的發(fā)生與發(fā)展過程，在自主探究中學(xué)習(xí)新知，獲得新知。這對(duì)其終生學(xué)習(xí)和終生發(fā)展都具有積極意義。同時(shí)本節(jié)課利用學(xué)生個(gè)體差異性，運(yùn)用評(píng)價(jià)手段引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比、分析：運(yùn)用動(dòng)力學(xué)及牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題法、分過程運(yùn)用動(dòng)能定理解題法以及全過程運(yùn)用動(dòng)能定理解題法，這三種解題方法的利與弊，幫助學(xué)生直觀的感受動(dòng)能定理的優(yōu)越性，正確認(rèn)識(shí)動(dòng)能定理的作用和地位。較好地將新課程理念結(jié)合于教學(xué)實(shí)際中。主要教學(xué)流程如下圖所示：創(chuàng)設(shè)情境復(fù)習(xí)引入開始創(chuàng)設(shè)情境復(fù)習(xí)引入開始視頻生活實(shí)例視頻生活實(shí)例復(fù)習(xí)動(dòng)能概念復(fù)習(xí)動(dòng)能概念演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)定性分析影響動(dòng)能大小的因素定性分析影響動(dòng)能大小的因素合作探究建構(gòu)新知視頻合作探究建構(gòu)新知視頻汽車啟動(dòng)動(dòng)能初探動(dòng)能初探分析汽分析汽動(dòng)能如何變化以及發(fā)生變化的原因探究動(dòng)能表達(dá)式創(chuàng)設(shè)情境探究動(dòng)能表達(dá)式探究動(dòng)能表達(dá)式創(chuàng)設(shè)情境探究動(dòng)能表達(dá)式學(xué)生自主推導(dǎo)功和物體的質(zhì)量和速度之間關(guān)系學(xué)生自主推導(dǎo)功和物體的質(zhì)量和速度之間關(guān)系深入理解動(dòng)能動(dòng)能表達(dá)式及物理意義深入理解動(dòng)能動(dòng)能表達(dá)式及物理意義增設(shè)三種情境，總結(jié)動(dòng)能定理動(dòng)能定理的探究，理解，應(yīng)用增設(shè)三種情境，總結(jié)動(dòng)能定理動(dòng)能定理的探究，理解，應(yīng)用學(xué)以致用鞏固新知學(xué)以致用鞏固新知設(shè)置例題設(shè)置例題解題并分析不同解題方法的利與弊解題并分析不同解題方法的利與弊總結(jié)歸納運(yùn)用動(dòng)能定理解題總結(jié)歸納運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟及優(yōu)越性小結(jié)升華回歸生活小結(jié)升華回歸生活小結(jié)升華，課外拓展小結(jié)升華，課外拓展結(jié)束結(jié)束四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1．使學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)能的概念，掌握動(dòng)能的表達(dá)式。2．對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索研究和科學(xué)思維能力的訓(xùn)練。3．應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問題。過程與方法：1．運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式。2．理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)習(xí)運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決問題的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo)．感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：動(dòng)能表達(dá)式的推導(dǎo)，動(dòng)能及動(dòng)能定理的理解和運(yùn)用。難點(diǎn)：動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用。六、教學(xué)準(zhǔn)備PPT課件以及相關(guān)視頻材料動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)演示儀七、教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景復(fù)習(xí)引入（約3—5分鐘）【老師】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道了。但具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么呢？【播放視頻】1.龍卷風(fēng)2.海嘯【提問】它們有什么共同點(diǎn)？【老師】無論是龍卷風(fēng)還是海嘯都給我們展示了其蘊(yùn)含的巨大能量和威力我們把這種由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能量在科學(xué)上我們稱之為動(dòng)能。當(dāng)然物體的動(dòng)能也不只是給我們帶來災(zāi)難，他也給我們帶來了不少實(shí)惠。既然動(dòng)能充斥在我們生活中我們就因該來了解，學(xué)習(xí)和掌握它。那么我們回憶初中所學(xué)知識(shí)。物體動(dòng)能由什么因素決定呢？【觀看視頻，思考問題】【回答】都在動(dòng)，都具有破壞力?！練w納、總結(jié)】這些實(shí)例都說明了：物體在運(yùn)動(dòng)的過程中具有一定的能量。【板書】物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱之為動(dòng)能。【思考、回憶】影響物體動(dòng)能大小的因素。質(zhì)量和速度從生活實(shí)例出發(fā)，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體具有能量，進(jìn)而復(fù)習(xí)動(dòng)能概念，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活躍課堂氣氛的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理體現(xiàn)物理來源于生活的理念。創(chuàng)設(shè)情景復(fù)習(xí)引入【演示實(shí)驗(yàn)】多媒體展示實(shí)驗(yàn)過程：小車1從斜面滑下，與小車2相碰，并推動(dòng)小車2做功。實(shí)驗(yàn)步驟：<1>高度相同改變小車1的質(zhì)量

<2>質(zhì)量相同改變小車1的高度【提問】問題1:實(shí)驗(yàn)中我們采取了什么方法?問題2:你看到了什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象說明了什么問題？【觀察實(shí)驗(yàn)演示過程】【回答】控制變量法。【通過觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出結(jié)論】當(dāng)高度相同改變小車1的質(zhì)量時(shí)，可以看到：小車1質(zhì)量增大時(shí)把小車2推得遠(yuǎn)，對(duì)下車2做功多。既小車1在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大?！就ㄟ^實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論】當(dāng)質(zhì)量相同改變小球1滑下的高度時(shí)，可以看到高度增大時(shí)把小車2推得遠(yuǎn)，對(duì)小車2做功多。小車在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大?！究偨Y(jié)、歸納】實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動(dòng)能也就越大。演示實(shí)驗(yàn)是為了幫助學(xué)生重建對(duì)動(dòng)能的感性認(rèn)識(shí)而設(shè)計(jì)的，體現(xiàn)了從感性到理性，從定性到定量的逐漸深化的教學(xué)程序。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象的能力。合作學(xué)習(xí)建構(gòu)新知（約25—28分鐘）動(dòng)能初探【播放視頻】汽車啟動(dòng)的過程。【提問】問題1：汽車的動(dòng)能是如何變化的？問題2：汽車動(dòng)能變化的原因是什么？問題3：根據(jù)功能關(guān)系，力所做的功與動(dòng)能變化之間有什么關(guān)系？【總結(jié)】由于合外力所做的功與動(dòng)能變化之間具有等量關(guān)系，我們可以根據(jù)做功的多少，來定量地確定動(dòng)能。動(dòng)能應(yīng)該怎樣表達(dá)呢？【觀看視頻，思考問題】【回答】汽車起跑時(shí)速度越來越大，因此汽車的動(dòng)能也在不斷增大?！净卮稹繝恳?duì)汽車做正功，導(dǎo)致汽車的動(dòng)能不斷增大。【回答】合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化?！抉雎?、理解】設(shè)計(jì)此環(huán)節(jié)是為下一環(huán)節(jié)探究動(dòng)能表達(dá)式提供理論支撐，即引導(dǎo)學(xué)生從做功與動(dòng)能變化的等量關(guān)系出發(fā)，探究動(dòng)能表達(dá)式以及動(dòng)能定理。探究動(dòng)能表達(dá)式【投影】請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)下列物理情景中合外力所做的功與物體的速度和質(zhì)量之間的關(guān)系：創(chuàng)設(shè)情境：情境1：質(zhì)量為m的物體，以初速度水平向右運(yùn)動(dòng)，在恒力F的作用下，發(fā)生一段位移s，速度增加到。結(jié)論一：物體只受一個(gè)動(dòng)力時(shí)，外力對(duì)物體所做的功等于這個(gè)物理量的變化。學(xué)生自主探究動(dòng)能表達(dá)式體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，突出了教學(xué)重點(diǎn)。合作學(xué)習(xí)建構(gòu)新知探究動(dòng)能表達(dá)式巡視課堂并點(diǎn)撥學(xué)生推導(dǎo)過程中出現(xiàn)的問題?！咎釂枴客ㄟ^這個(gè)結(jié)論，你們能找出動(dòng)能的表達(dá)式嗎？此環(huán)節(jié)由學(xué)生自己總結(jié)，教師做適當(dāng)引導(dǎo)。【歸納】從同學(xué)們的結(jié)論中可以看出，合力F所做的功等于這個(gè)物理量的變化?？梢姟啊焙芸赡苁且粋€(gè)具有特定意義的物理量，因?yàn)樗谶^程終了與過程開始時(shí)的差，正好等與力對(duì)物體做的功。物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，而這個(gè)物理量中也只涉及到了質(zhì)量和速度。所以“”就是我們尋找的動(dòng)能表達(dá)式。由功能關(guān)系：做功是能量轉(zhuǎn)化的量度，也印證了我們的想法?！居^察結(jié)論、分析結(jié)論，先獨(dú)立思考問題，再相互討論交流】

培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方法解決物理問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力、根據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)歸納結(jié)論的能力以及語言表達(dá)能力。合作學(xué)習(xí)建構(gòu)新知深入理解動(dòng)能【板書】1.物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與速度的平方的乘積的一半。2.表達(dá)式：Ek=【提問】問題1：動(dòng)能的單位？問題2：動(dòng)能是矢量還是標(biāo)量？問題3：動(dòng)能是過程量還是狀態(tài)量？【板書】1.單位：焦耳（J）2.動(dòng)能是標(biāo)量，狀態(tài)量【推導(dǎo)】【回答】動(dòng)能是標(biāo)量。因?yàn)槟芰渴菢?biāo)量，而動(dòng)能是能量的一種，所以動(dòng)能是標(biāo)量?！净卮稹渴菭顟B(tài)量因?yàn)樗俣仁菭顟B(tài)量，質(zhì)量是物體的固有屬性。把問題交給學(xué)生，幫助學(xué)生在獨(dú)立分析解決問題的過程中掌握知識(shí)點(diǎn)，形成知識(shí)體系。體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。探究動(dòng)能定理【增設(shè)情境】請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)下列物理情景中合外力所做的功與物體的動(dòng)能之間的關(guān)系。情景二：質(zhì)量為m的物體自由落下，當(dāng)下落距離為h時(shí)，速度為。情景三：一輛質(zhì)量為m的物體，以初速度為水平向右運(yùn)動(dòng)，地面滑行一段位移s后停下，受到地面對(duì)其產(chǎn)生的摩擦力為f。情景四：一質(zhì)量為m，初速度為的物體水平向右運(yùn)動(dòng)，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了一段位移s，速度變?yōu)?，其過程中受到的摩擦力為f。將學(xué)生的結(jié)論用表格展出【點(diǎn)撥】通過剛才推導(dǎo)出的結(jié)論，同學(xué)們能否找出做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系嗎？當(dāng)學(xué)生回答的不夠準(zhǔn)確時(shí)，給予學(xué)生適當(dāng)點(diǎn)撥?！究偨Y(jié)】同學(xué)們得出的這個(gè)結(jié)論就是我們今天學(xué)要學(xué)習(xí)的第二個(gè)內(nèi)容——?jiǎng)幽芏ɡ恚汉狭λ龅墓Φ扔谖矬w動(dòng)能的改變?！景鍟縿?dòng)能定理1．內(nèi)容：合外力所做的功等于物體動(dòng)能的改變。2.表達(dá)式：W合＝Ek2-Ek1＝ΔEk【進(jìn)行分組推導(dǎo)其中一個(gè)情景中合外力所做的功】【每一小組派代表表述自己的結(jié)論】結(jié)論二：物體只受重力作用，重力對(duì)物體所做的功等于這個(gè)物理量的變化。結(jié)論三：物體只受一個(gè)阻力時(shí)，外力對(duì)物體所做的功等于這個(gè)物理量的變化。結(jié)論四：物體既受動(dòng)力又受阻力作用時(shí)，外力對(duì)物體所做的總功等于這個(gè)物理量的變化?！鞠嗷ソ涣鳌⒂懻?，說出自己的觀點(diǎn)】不論外力是幾個(gè)，也不論外力是動(dòng)力還是阻力，外力是重力、摩擦力還是其他性質(zhì)的力，合外力對(duì)物體所做的功總是等于物體動(dòng)能的變化。學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中感受探究的樂趣，培養(yǎng)合作精神以及團(tuán)隊(duì)精神。由于學(xué)生親歷了前面的探究過程，經(jīng)老師適當(dāng)點(diǎn)撥后學(xué)生能很容易的總結(jié)出動(dòng)能定理。合作學(xué)習(xí)建構(gòu)新知深入理解動(dòng)能定理【提問】問題1：合外力分別做正功、負(fù)功時(shí)，動(dòng)能如何變化？問題2：“力”一定是恒力嗎？從初態(tài)到末態(tài)物體一定做直線運(yùn)動(dòng)嗎？【說明】動(dòng)能定理不僅適用于恒力做功，物體做直線運(yùn)動(dòng)，而且同樣適用于變力做功，物體做曲線運(yùn)動(dòng)?！舅伎肌⒒卮稹亢贤饬ψ稣?，W合>0，ΔEk>0，動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，W合<0，ΔEk<0，動(dòng)能減少。【思考、回答】動(dòng)能定理是在恒力做功，物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況下推導(dǎo)出來的，所以這里的力是恒力，物體也應(yīng)該要做直線運(yùn)動(dòng)。通過設(shè)置問題組，層層遞進(jìn)，幫助學(xué)生逐漸深入理解動(dòng)能定理。學(xué)生由于思維定勢(shì)容易得出錯(cuò)誤結(jié)論，而對(duì)動(dòng)能定理適用于變力做功物體做曲線運(yùn)動(dòng)的原因，這里將暫不做解釋說明，將它放在第二課時(shí)作詳細(xì)講解。運(yùn)用提高【投影例題】一個(gè)質(zhì)量為m的物體，從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下，并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止。量得停止處到開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為S，如圖所示，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對(duì)物體的摩擦因數(shù)相同．求摩擦因數(shù)μ。巡視課堂，尋找解題方法具有代表性的同學(xué)在黑板上展示其解題過程。可能的解題方法：解法一：用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。解法二：分過程運(yùn)運(yùn)用動(dòng)能定理求解。解法三：全過程用動(dòng)能定理求解。由于學(xué)生的個(gè)體差異性，會(huì)產(chǎn)生不同的解題方法。通過對(duì)比分析，讓學(xué)生充分感知使用動(dòng)能定理的優(yōu)越性，進(jìn)而幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解動(dòng)能定理，從而化解了教學(xué)難點(diǎn)。合作學(xué)習(xí)建構(gòu)新知運(yùn)用提高引導(dǎo)學(xué)生分析比較三種方法的利與弊。【總結(jié)】運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟。運(yùn)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性。學(xué)生相互交流自己對(duì)三種解法的看法。小結(jié)升華課外拓展（約3—5分鐘）【講述】帶領(lǐng)全班同學(xué)一起回顧本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容?！菊n后練習(xí)題】探究1：將一個(gè)物