新課標理念下的探究型課個案一例
【教材分析】動能定理是力學中最重要的規律之一,它的應用貫穿于以后的許多章節,但該節內容又是學生第一次定量的研究能量,所以本節要求學生通過做功轉化成其它能量的數學描述,了解動能的概念。
【學情分析】初中時學生已學過了動能的初步知識,這為本節教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步了解物體的動能與物體的質量和速度的定量關系,為實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系做好鋪墊。
【教學目標】
1.知識目標:掌握動能的概念,會利用實驗探究認識外力做功與動能的變化關系。
2.能力目標:通過實驗探究,鍛煉學生的動手操作能力,培養學生對實驗原理和方法的遷移能力和利用已知知識解決實際問題的能力。
3.情感目標:在學生討論與交流的基礎上組織學生進行探究性實驗,通過實際操作、數據記錄、數據處理等培養學生利用實驗解決物理問題的能力,激發學生學習物理的興趣。
【教學重點】建立動能的概念,實驗探究外力做功與物體動能變化的定量關系,為理論推導動能定理奠定實驗基礎。
【教學難點】實驗探究外力(重力)做功與物體動能變化的定量關系。
【教學手段】分組實驗。
【教學過程】
一、課前預習
【知識】
1.動能:物體由于運動而具有的能,叫動能。
2.動能的大小:(m為物體的質量,v為物體的速度)。
可見,物體的動能跟物體的質量和速度有關。m越大ek越大:v越大ek越大。
【問題】
1.自由落體運動物體動能如何變化?其原因是什么?
2.自由落體運動的物體,重力所做的功wg與其動能的變化量δek有何關系?
3.你能否利用下面提供的器材設計一個實驗來探究一下重力所做的功與動能的變化量的關系?提供的器材有:電火花式打點計時器、紙帶、重錘、刻度尺。
4.如何設計實驗?為什么這樣設計?
5.需要測量和記錄哪些數據?請設計一個記錄實驗數據的表格。
6.如何利用實驗數據計算重力所做的功wg和動能的變化量δek?
7.如何正確處理實驗數據?請設計一個數據處理結果的表格。
8.請發揮你的想象,猜測一下實驗的結果是什么?
二、課堂教學
【師】什么是動能?
【生】物體由于運動而具有的能叫動能。
【師】一個運動的物體,其動能的大小如何計算?
【生】物體的動能等于物體的質量與速度平方的乘積一半,即:。
【實驗演示】讓一小球做自由落體運動。
【師】小球的速度如何變化?動能如何變化?
【生】小球速度越來越大,動能也越來越大。
【生活實例】列車離站加速行駛時,速度越來越大,即動能越來越大:汽車剎車后,速度越來越小,即動能越來越小。
【師】什么原因導致物體的動能發生變化?
【生】是由于外力對物體做了功。
【師】外力做功與物體動能改變量之間到底有什么定量關系?
為了研究方便,以自由落體運動中的重力做功為例,研究重力所做的功與物體動能改變量之間的定量關系。你能否根據已有的知識對這種關系作出猜想,并設計一個實驗來驗證你的猜想?
【實驗探究】外力(重力)對物體所做的功與物體動能的變化關系
1.提供的實驗器材有:電火花式打點計時器、紙帶、重錘,刻度尺。
2.請同學們根據已有的知識,結合提供的實驗器材,在小組討論的基礎上,寫出你們的實驗方案。討論時請圍繞下列問題進行: