教
學習
設置
數數
一
黃琳玲 上海大學附屬中學
1.教材任務分析
本節是新教材《機械能守恒定律》第三章的第三節，前面兩節分別是《功》和《力》，動能定理作為函數關系中的重要一環，在整個高中物理中占有重要的地位。
初中生的學生已經學過動能的概念，在定性層面上知道“物體的質量越大，運動速度越大，其動能也越大”，簡單理解能量的轉化是通過做功的過程實現的，“能量轉化成能量的多少可以用所做的功來衡量”。
學生已學習牛頓第二運動定律和勻速加速直線運動，具備理論推導的知識儲備；熟悉利用DIS光電門測量瞬時速度，具備探索的實驗基礎；能定量計算恒定力所作的功和合力所作的總功，知道可用作功圖解法求變力所作功的大小。
2.教學目標
1、通過對動能定理表達式的推導和分析，得到了動能的表達式，對“功是能量轉換的尺度”有了進一步的認識，形成了對能量的初步看法，可以用物理學的角度來解釋一些自然現象。
2.分析、推斷勻加速直線運動中合力所作的功與動能變化之間的關系。能從其他運動的角度思考問題，具有質疑和創新意識，并能恰當地運用證據表達自己的看法。
3.能運用所學知識進行理論推導，能制定科學研究計劃，驗證理論，利用基本設備獲取數據，得出初步結論。
4、在探究過程中，學生對學習物理產生興趣，具有務實態度，通過了解與動能、生命有關的實例，理解科學、技術、社會、環境之間的關系。
三、教學重點與難點
教學重點：
動能定理的推導。
教學難點：
動能定理的解釋。
4. 教學設計理念
引入F1賽車場景激發學生興趣，賽車加速的原因是力做功，通過建模推導出勻速加速直線運動中W用m、v表示的公式。
。
這個公式也適用于其他形式的鍛煉嗎？
通過實驗，我們可以驗證這個公式對于曲線運動和變力所作的功也是適用的，經歷它從特殊到普遍的過程，可以體會到這個公式具有普遍意義。
為了
進行分析研究，推導出動能的表達式，培養學生“歸納推理”的科學思維。
通過看圖討論，讓學生體會到動能與生產生活密切相關，了解科學、技術、社會、環境之間的關系。
● 分析研究公式
。
●提出動能定理
。
●分析動能定理的意義。
● 對“功是能量轉化的尺度”有更深入的理解。
整個設計采用探究式學習，讓學生親身體驗提出動能及動能定理表達式的過程，體會到物理學是基于人類自覺探究而對自然現象的描述和解釋，需要在實踐中加以檢驗。
5. 教學流程圖
1.
流程圖
■黃琳玲教學流程圖
2.
流程圖描述
活動一 推導公式
推導以質量和速度表示的勻速加速直線運動中合力所作功 W 的公式。
獲取公式
。
活動二 實驗驗證
此公式在其他運動中也成立嗎？實驗驗證：單擺曲線運動，變力做功。
科學家通過大量實驗證明，這個公式具有普遍性，適用于勻加速、變加速、直線運動、曲線運動。
活動三：分析與研究
探索
這個物理量的含義和動能是非常一致的，在物理學上它被定義為動能。
活動四：聯系現實
通過圖片我們可以了解到動能與生產生活息息相關。
活動V分析
意義
推導動能定理
，分析一下這個公式的含義。
教
學習
設置
數數
二
張樂樂 上海甘泉外國語學校
（新課程，2 課，1 課）
1.教學任務分析
1.
教科書分析
本小節來自高中物理第一門必修課第三章第三節《機械能守恒定律》，《全國普通高中物理課程標準（2017年版）》中明確規定為“理解”要求，本課為第一課，主要包括動能和動能定理等內容。動能定理貫穿教材本章內容，是本章的重點，也是力學的重點。
初中階段所學到的“能量變化的多少可以用做功的多少來衡量”的科學思維方法，可以遷移到本節的學習中高中物理動能公式推導，為動能定理的推導提供理論基礎。
通過本節的學習，可以加深學生對初中階段動能的認識，拓展求功思維，開辟用函數關系解題的思維通道，不僅為學生形成正確的能量觀奠定了基礎，也為后續推導機械能守恒定律做好了準備。
2.
學術分析
在初中階段，學生已經學習過物體的動能，動能的大小與質量、速度的關系，以及能量變化的大小可以用做功的多少來衡量，這些基礎知識為我們進一步理解物體的動能與質量、速度與受外力做功之間的定量關系、物體動能的變化量奠定了基礎。
高中階段，通過前幾章內容的學習，學生學習了牛頓第二定律及運動學公式，具備了處理簡單力學問題的能力；對DIS系統的功能和用途有了初步的了解，具有一定的實驗分析能力和總結總結能力。
預計學生學習此節后，會較容易理解動能的概念，并能掌握外力對物體所作的功與物體動能變化之間的定性關系，亦能從理論上掌握兩者之間的定量關系，雖然可以推導出來，但要真正理解還是有一定難度的。
2.教學目標
1. 理解動能和動能定理，能對比較簡單的物理現象進行推理和得出結論，形成初步的能量概念，能運用本課程所學知識解決一些實際問題。
2.通過理論推導，學生能夠用簡單、直接的證據表達自己的看法，理解動能表達式，進而推導出動能定理。
3.利用實驗的方法，通過學生與老師、師生的合作，組織、分析、總結實驗數據，得出正確的結論。
4、通過了解我國電磁炮研究成果，感受到民族自豪感和維護世界和平的責任感，了解動能的用途和危害，增強社會責任感。
三、教學重點與難點
教學重點：
了解動能的概念和動能定理。
教學難點：
動能表達式的理論推導及動能定理的理解。
四、教學資源
1.實驗設備：計算機、數據采集器、光電門、機械軌道及機械小車、遮光罩、量角器、DIS數據處理軟件
2.希沃同屏技術
3.多媒體課件
5. 教學設計理念
本課通過觀看《電磁炮》視頻，啟發學生對動能的認識貝語網校，通過問題引導，結合院士對電磁炮威力的解釋，引導學生對動能進行認識。本課的首要任務是推導動能的量化表達式。
通過模擬射箭的體驗，激發學生在初中階段所學的關于功與能量的知識，這個過程依然以問題導向的方式進行，通過學生的動手體驗、思考與討論，旨在加深學生對能量通過功變化的過程的認識，并取得理解。
完成小實驗后，我們可以得出，想要知道電磁炮彈頭的動能是怎么獲得的，就需要研究外力所作的功。然后就可以對電磁炮發射過程進行建模，確定研究流程。
根據牛頓第二定律及運動學公式，可以推導出合力對拋射體所作的功，通過思考和討論導出的公式右邊各項代表什么，可以推導出動能的表達式及動能定理。
最后，通過實驗研究小車通過兩個光電門之間時，合力所作的功與小車動能的變化之間的關系，進一步驗證了動能定理。
本次教學設計依據新課程標準，旨在將動能的推導及動能定理融入到實際問題解決的過程中。
●一方面，通過將實驗測量與實際問題聯系起來，有利于激發學生的學習積極性，幫助學生更真實地認識到物體動能的變化與外力所作的功是密切相關的。
●另一方面，動能的利用也涉及新能源開發、經濟效益衡量等技術、社會和環境問題，非常適合灌輸科學態度和社會責任感。
6. 教學流程圖
1.
教學流程圖
■ 張樂樂教學流程圖
2.
教學流程圖說明
活動 1
通過觀看《電磁槍》視頻，我們可以回顧一下物體因運動而具有的能量稱為動能；物體的動能與物體的速度、質量有關，同時引出一個問題：物體的動能是如何獲得的？
活動 2
通過模擬射箭，我們可以體會到，做功的過程總是伴隨著能量的變化，而能量變化的大小可以用所做功的多少來衡量。
活動 3
利用牛頓第二運動定律及運動學公式，推導出合力對拋射物所作的功，通過對導出公式的分析、理解和討論，推導出動能的表達式及動能定理。
活動 4
通過實驗發現，當汽車在傾斜軌道上減速時，合力所作的功等于汽車動能的變化量，也就是說，當合力對物體做負功時，動能定理仍然成立。
■貢獻
黃琳玲 上海大學附屬中學
張樂樂 上海甘泉外國語學校
■校對
上海市教育委員會教研室 唐慶秀
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