高中物理教學(xué)教案設(shè)計

時間：2023-02-26 21:48:43 教案我要投稿

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　　一、教學(xué)目標(biāo)

高中物理教學(xué)教案設(shè)計

　　1.在學(xué)習(xí)機械能守恒定律的基礎(chǔ)上，研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況，學(xué)習(xí)處理這類問題的方法。

　　2.對功和能及其關(guān)系的理解和認(rèn)識是本章教學(xué)的重點內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)是本章教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學(xué)使學(xué)生更加深入理解功和能的關(guān)系，明確物體機械能變化的規(guī)律，并能應(yīng)用它處理有關(guān)問題。

　　3.通過本節(jié)教學(xué)，使學(xué)生能更加全面、深入認(rèn)識功和能的關(guān)系，為學(xué)生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學(xué)、電學(xué)知識，為學(xué)生更好理解自然界中另一重要規(guī)律能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ)。

　　二、重點、難點分析

　　1.重點是使學(xué)生認(rèn)識和理解物體機械能變化的規(guī)律，掌握應(yīng)用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎(chǔ)上，深入理解和認(rèn)識功和能的關(guān)系。

　　2.本節(jié)教學(xué)實質(zhì)是滲透功能原理的觀點，在教學(xué)中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學(xué)的難點，要解決這一難點問題，必須使學(xué)生對功是能量轉(zhuǎn)化的量度的認(rèn)識，從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認(rèn)識某種形式能的變化，用什么力做功去量度。

　　3.對功、能概念及其關(guān)系的認(rèn)識和理解，不僅是本節(jié)、本章教學(xué)的重點和難點，也是中學(xué)物理教學(xué)的重點和難點之一。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識到，在今后的學(xué)習(xí)中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認(rèn)識。

　　三、教具

　　投影儀、投影片等。

　　四、主要教學(xué)過程

　　(一)引入新課

　　結(jié)合復(fù)習(xí)機械能守恒定律引入新課。

　　提出問題：

　　1.機械能守恒定律的內(nèi)容及物體機械能守恒的條件各是什么?

　　評價學(xué)生回答后，教師進一步提問引導(dǎo)學(xué)生思考。

　　2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功，物體的機械能如何變化?物體機械能的變化和哪些力做功有關(guān)呢?物體機械能變化的規(guī)律是什么呢?

　　教師提出問題之后引起學(xué)生的注意，并不要求學(xué)生回答。在此基礎(chǔ)上教師明確指出：

　　機械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明，許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。

　　分析上述物體機械能不守恒的原因：從車站開出的車輛機械能增加，是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機械能減少，是由于阻力對子彈做負(fù)功。

　　重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關(guān)系，是本節(jié)要研究的中心問題。

　　(二)教學(xué)過程設(shè)計

　　提出問題：下面我們根據(jù)已掌握的動能定理和有關(guān)機械能的知識，分析物體機械能變化的規(guī)律。

　　1.物體機械能的變化

　　問題：質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面從高度h1上升到高度h2處，其速度由v1增大到v2，如圖所示，分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關(guān)系。

　　引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關(guān)系。歸納學(xué)生分析，明確：

　　選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動能定理W=Ek，有

　　由幾何關(guān)系，有sinL=h2-h1

　　即FL-fL=E2-E1=E

　　引導(dǎo)學(xué)生理解上式的物理意義。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師明確指出：

　　(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功，是使物體機械能發(fā)生變化的原因;

　　(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規(guī)律。

　　2.對物體機械能變化規(guī)律的進一步認(rèn)識

　　(1)物體機械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=E

　　其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和，E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機械能，E表示物體機械能變化量。

　　(2)對W外=E2-E1進一步分析可知：

　　(i)當(dāng)W外0時，E2E1，物體機械能增加;當(dāng)W外0時，E2

　　(ii)若W外=0，則E2=E1，即物體機械能守恒。由此可以看出，W外=E2-E1是包含了機械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關(guān)系的表達式。

　　(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程，其實質(zhì)是其它形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程。

　　例1.質(zhì)量4.0103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m，其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s，沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍，試求：(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機械能變化規(guī)律求解。

　　引導(dǎo)學(xué)生思考與分析：

　　(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應(yīng)用該規(guī)律求解問題時應(yīng)注意哪些問題?

　　(2)用W外=E2-E1求解本題，與應(yīng)用動能定理W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?

　　歸納學(xué)生分析的結(jié)果，教師明確給出例題求解的主要過程：

　　取汽車開始時所在位置為參考平面，應(yīng)用物體機械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機械能的變化。這既是應(yīng)用此規(guī)律解題的基本要求，也是與應(yīng)用動能定理解題的重要區(qū)別。

　　例2.將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經(jīng)過某一位置P時，它的動能減少了80J，此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求小物體返回地面時動能多大?

　　引導(dǎo)學(xué)生分析思考：

　　(1)運動過程中(包括上升和下落)，什么力對小物體做功?做正功還是做負(fù)功?能否知道這些力對物體所做功的比例關(guān)系?

　　(2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關(guān)系如何?每一種形式能量的變化，應(yīng)該用什么力所做的功量度?

　　歸納學(xué)生分析的結(jié)果，教師明確指出：

　　(1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。

　　(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機械能的變化用阻力做功量度。