尊敬的各位评委老师好,我是高中物理组面试 [具体序号] 号考生,我试讲的题目是《动能和动能定理》,下面开始我的试讲。
同学们好,上课。
师:老师在多媒体中给大家播放了一些生活实例,比如汹涌的波涛可以冲决堤岸,龙卷风可以拔起大树。请同学们观察并思考,波涛和龙卷风为什么会有这么大的能量?
师:同学们可以根据初中对动能的初步学习和生活经验作答。
生:这是由于水和风因高速运动而具有了能量,而这个能量就是动能。
师:接着请同学们回顾初中所学动能的大小与什么因素有关?
师:同学们回答得都很好,那么动能的具体表达式应当是什么呢?物体的动能与质量和速度有什么定量关系呢?本节课我们就来学习《动能和动能定理》。
师:我们先来复习上节课讲过的《探究功与速度变化的关系》,请同学们说出在该实验中力对物体的功与速度变化的关系是什么?
生:力对物体的功与速度变化的关系是
。
师:很好,据此我们得出动能的表达式中可能包含
这个因子。
师:这是从实验中得到的结果,我们能不能通过另一条线索,用学过的知识推导他们的关系呢?
师:设一个物体的质量为
,初速度为
,在与运动方向相同只受恒力
的作用下发生一段位移
,速度增大到
。
师:请同学们利用之前学过的牛顿运动定律和运动学公式,回答如下问题:第一,该过程中恒力对物体所做的功为多少?第二,物体的加速度有多大?第三,物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?
师:同学们可以小组间交流讨论。
师:看大家讨论得差不多了,那我们来想一下,怎样把位移
和力
替换掉?又如何去掉新引入的物理量加速度
呢?
师:哪位同学想来黑板上写出推导过程?
生:
,
,
,则
,所以
,
与速度有关,也与上节课实验结果
相一致,并且这个量在过程终了与过程开始时的差,正好等于力对物体做的功,所以是一种能量,也就是我们寻找的动能表达式。
师:因此可以总结得出动能的表达式:质量为
的物体,以速度
运动时的动能为:
。
师:现在我们已经得到动能表达式,老师有以下几个问题想问大家,请同学们积极思考并回答。
师:动能的单位是什么呢?
生:动能的单位与功的单位相同,国际单位也是焦耳。
师:动能是矢量还是标量?
生:动能是标量,只有正值,不受速度方向的影响。
师:动能是过程量还是状态量?
生:物体处于某一确定的运动状态,它的动能就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
师:力对物体做的功与动能之间的关系式如何书写?
生:
。
师:很好,这个表达式为动能定理,即力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。在式中
为末动能,
为初动能。此时
为合外力做的功,等于各个力做功的代数和。
师:同学们,不知不觉这节课就要结束了,哪位同学愿意谈一下你这节课都有哪些收获呢?
生:我们学会了动能及动能定理的表达式。
师:看来大家都收获颇丰。
师:课下请同学们思考动能定理在应用时的优缺点。
这堂课就上到这里,下课。同学们再见。
我的试讲到此结束,感谢各位评委老师的耐心聆听。