恒定与变化同证推导与实验相成
2016-11-11黎娇娥刘万强
中学物理·高中 2016年10期
黎娇娥 刘万强
动能定理是高中阶段一个重要的物理定理,反映了外力对物体所做的总功与物体动能改变量之间的关系.传统的教学往往应用重物拉小车或橡皮筋拉小车来探究恒力或变力做功的动能定理,因摩擦平衡不理想、做功的计算误差大、手工标记测量耗时长、实验精度差等导致实验不容易成功,学生被动接受规律,在知识的认知理解上不深刻.笔者结合教学实际,对动能定理的教学进行改进,按照先“恒力作用下的理论推导”,再“变力作用下的实验验证”进行教学,产生了很好的教学效果.
1提出问题,构建模型,理论推导
教师先准备好学案,采用问题情境式教学,引导学生思考推导分析归纳,问题情景式教学的过程如下.
提出问题力是产生加速度的原因,从而导致速度变化,若力对物体做功,与速度的变化有何关系呢?
留下疑问,不要求学生回答.
创设情境如图1,一质量为m的物体在光滑的水平面上,受到方向与运动方向相同的水平恒力F的作用下发生了一段位移l,速度由原来的v1变为v2,试用牛顿第二定律和运动学方程,寻找力F对物体做功与获得动能的关系.
创设恒力做功的直线运动情景(提供最简单的情景,可利用已学的牛顿运动定律研究).
学生推导力F做的功为W=Fl,再根据运动学公式l=v22-v212a和牛顿第二定律a=Fm,可得
学生在草稿纸上推导,教师巡查,结束时展示推导过程.
教师归纳力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在……
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