物理_必修二学生版导学案

物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 第一章第一章 1 1 1 1 飞机投弹与平抛运动飞机投弹与平抛运动 导学案 学生版 导学案 学生版 第 第 1 1 课时 课时 课型 新授课 编写人 姚俊刚 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 通过本节的学习下面知识你掌握了吗 通过本节的学习下面知识你掌握了吗 1 你知道物体做曲线运动的条件吗 你能根据受力方向确定轨迹弯曲方向吗 2 你知道什么是平抛运动了吗 平抛运动的力学特点和运动学特点是什么 3 你能分析飞机投弹时炸弹的运动轨迹吗 4 你知道伽利略对抛体运动的研究方法是什么吗 学习重点学习重点 曲线运动的条件 学习难点学习难点 平抛运动的力学特点和运动学特点 自主学习自主学习 一 认识平抛运动一 认识平抛运动 1 定义 将一个物体沿 方向抛出 在空气阻力 的情况下 物体所做的运动叫平抛运动 小球的运动轨迹为 2 运动性质 做平抛运动的物体只受 作用 加速度恒为 所以物体做 曲线运 动 二 伽利略假设二 伽利略假设 1 伽利略认为 平抛运动的物体同时做两种运动 在水平方向上的运动 物体在这个方向上不受 的作用 做 在竖直方向上的运动 物体受到 作用做 这两个方向上的运动 既不彼此 也不 物体的实际运动就是这两个运动 的 这两个分运动相互不干涉 所以 两个分运动具有 性 三 证明伽利略假设三 证明伽利略假设 认真分析课本图 1 6 频闪照片 相邻小球间的水平位移 说明平抛运动在水平方向做 竖直方向小球的位移 说明平抛运动在竖直方向做 自主学习检测自主学习检测 1 物体作平抛运动 下列说法正确的是 C A 平抛运动是匀速运动 B 平抛运动是匀变速直线运动 C 平抛运动是匀变速运动 D 平抛运动是曲线运动 其运动轨迹是一段圆弧 合作探究合作探究 实验探究实验探究 1 1 认真观察课本图 1 5 实验 平抛竖落仪 现象 实验现象 该实验说明了 总结 从理论和实验两个方面可以证明 平抛运动可看成水平方向的总结 从理论和实验两个方面可以证明 平抛运动可看成水平方向的 运动和竖直方向的运动和竖直方向的 运动的合运动 运动的合运动 问题问题 2 2 飞机投弹时 炸弹做 运动 地面上的观察者看到炸弹的运动轨迹是 飞行员以 飞机为参考系看到炸弹的运动轨迹是 飞机经相同时间间隔投下多颗炸弹 试炸弹和飞机在空中的排列特点 探究探究 3 3 1 曲线运动的特点 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 曲线运动中质点在某一时刻 某一点 的速度方向是沿 运动的方向时刻 变化 不变 因此速度一定时刻在变化 曲线运动一定是 运动 匀速 变速 一定具有 2 请分析下列物体的受力并确定运动轨迹 归纳总结回答下列问题 F 物体做曲线运动的条件 曲线运动的轨迹总向 的一侧弯曲 也即合力一定在轨迹曲线的 侧 课堂检测课堂检测 1 课后练习 P9 面 1 2 3 题 总结与反思总结与反思 物理必修二 沪科版 延安中学物理导学案 第一章第一章 1 1 1 1 研究平抛运动的规律研究平抛运动的规律 导学案 学生版 导学案 学生版 第 第 2 2 课时 课时 课型 新授课 编写人 姚俊刚 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 通过本节的学习下面知识你掌握了吗 通过本节的学习下面知识你掌握了吗 1 你知道合运动与分运动的概念 它们之间有哪些关系吗 2 你会根据两个分运动确定合运动的性质吗 3 你掌握小船渡河的分解方法了吗 你会求解过河的最短时间和最小位移吗 4 斜拉绳模型速度的分解 学习重点学习重点 合运动位移 速度的计算 学习难点学习难点 过河的最短时间和最小位移 自主学习自主学习 一 运动的合成与分解一 运动的合成与分解 1 把某一运动看作是由两个或者几个比较简单的运动组成的 这就是 物理学中 把物体 的 叫做合运动 把组成合运动的 叫做分运动 2 由 求 叫运动的合成 由 求 叫运动的分解 3 运动的合成与分解都遵循 运动的合成与分解的本质就是将描述运动的 等物理量的分解与合成 二 小船渡河二 小船渡河 小船的实际运动为合运动 可分解为船同时参加了两个运动 一个是沿水流方向的 运动 另 一个是沿船头指向方向的 运动 合作探究合作探究 问题探究问题探究 1 1 合运动其运动轨迹取决因素 问题 1 一个物体的运动轨迹是直线还是曲线取决于 问题 2 两个分运动的合运动其运动轨迹取决于什么 结论 练习 1 关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动 下列说法正确的是 D A 一定是直线运动 B 一定是抛物线运动 C 可能是直线运动 也可能是抛物线运动 D 以上说法都不对 问题探究问题探究 2 2 小船过河 运动的分解 若船不开动 放在流动的河水中 船参与了怎样的运动 若河水不流动 船头垂直河岸开动 船参与了怎样的运动 若船头指向河岸在流动的河中运动 船参与了几个运动 船的实际运动怎样 结论 1 小船渡河可以 分解为 结论 2 合运动与分运动从效果和作用时间上讲具有 性 性 两个分运动相互之间互 不影响 具有 性 例 1 见课本 P11 的案例 求解 河宽为 d 水速为 V水 静水速度为 V静 写出表达式并求解 1 要垂直河岸过河 船头应指向什么方向 物理必修二 沪科版 延安中学物理导学案 2 实际渡河速度为多大 渡河位移为多大 3 这种情况渡河时间为多少 4 如果要最短时间过河 船头应指向什么方向 最短时间为多少 拓展延伸拓展延伸 当 V静 V水时 过河的最小位移 当 V静 v B B A B C aA aB D 压力 NA NB 归纳总结 通过本节课总结解题步骤 1 明确 确定它在那个平面内作圆周运动及其圆心 2 对研究对象进行 确定是那些力提供了 3 利用 或 法求出合外力 再根据向心力公式列方程 4 解方程 对结果进行必要的讨论 总结与反思总结与反思 B A 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 G Fn F N 2 3 2 3 圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析 导学案导学案 学生版 第学生版 第 1 1 课时 课时 课型 新授课 编写人 张丽 修订人 刘田 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 1 会分析向心力的来源 2 知道现实生活中 自行车 火车 汽车等的转弯时谁提供向心力 怎么求 最佳行驶速率 学学习习重重点点 向心力的来源 学学习习难难点点 向心力来源的分析 合作探究合作探究 1 滑冰 摩托车运动员转弯时是怎样获得向心力的 2 水平路面上自行车转弯时倾斜的角度与哪些因素有关 类型三 火车转弯 类型三 火车转弯 首先观察火车轮缘和铁轨的外形 1 火车转弯时的运动特点 火车转弯时做的是 运动 因而具有向心加速度 需要 若内外轨等高 谁提供向心力 有何弊病 如何解决 实际中火车转弯 时谁提供向心力 对车速有何要求 如果转弯处内外轨一样高 外侧车轮的轮缘挤压外轨 使外轨发生弹性形变 外轨对轮缘的弹力 F 就是使火车转弯的向心力 设转弯半径为 r 火车质量为 m 转弯时速率为 v 则 F m r v2 由于火车质 量很大 靠这种办法得到向心力 轮缘与外轨间的相互作用力要很大 铁轨容易受到损坏 2 实际中火车转弯时谁提供向心力 对车速有何要求 为了消除火车车轮对路轨的侧向压力 铁路弯 道处内 外轨不在同一水平面上 即 高 低 其高度差是根据转弯处轨道的半径和规定的 水平面的圆周运动水平面的圆周运动 类型一 汽车转弯类型一 汽车转弯 1 汽车在水平的圆弧路面上的做匀速圆周运动时是什么力作为向心力 汽车在半径为 R 动摩擦因数为 的弯道处最大速率为 类型二 自行车转弯 类型二 自行车转弯 讨论 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 行驶速度而设计的 使转弯时所需的向心力完全由 和 的合力来提供 车仍在水平面内做圆周运动 因此向心力是沿 方向的 3 计算规定速度 设火车质量 m 轨道平面倾角 轨道转弯处半径 r 规定的车速 v 则应有 写出表达式 v 越大 则压力 4 在转弯处 1 1 若列车行驶的速率等于规定速度 则两侧轨道都不受车轮对它的侧向压力 2 2 若列车 行驶的速率大于规定速度 则 轨必受到车轮对它向 的压力 填 内 或 外 3 若列车行驶的速率小于规定速度 则 轨必受到车轮对它向 的压力 填 内 或 外 类型五 汽车过桥类型五 汽车过桥 1 1 拱形桥拱形桥 汽车在凸形桥的最高点时 谁提供向心力 写出表达式 设桥的半径是 r 汽车的质量是 m 车速为v 支持力为 F 支持力 FN 小于 重力 G v越大 则压力 当v 时 压力 0 2 2 凹形桥凹形桥 汽车在凹形桥凹形桥的最低点时 谁提供向心力 写出表达式 设桥的半径 是 r 汽车的质量是 m 车速为v 支持力为 F 持力 FN 重力 G v越大 则压力 课堂检测课堂检测 1 关于在公路上行驶的汽车正常转弯时 下列说法中正确的是 A 在内外侧等高的公路上转弯时的向心力由静摩擦力提供 B 在内外侧等高的公路上转弯时的向心力由滑动摩擦力提供 C 在内侧低 外侧高的公路上转弯时的向心力可能由重力和支持力的合力提供 D 在内侧低 外侧高的公路上转弯时的向心力可能由重力 摩擦力和支持力的合力提供 2 汽车甲和汽车乙质量相等 以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动 甲车在乙车的外侧 两 车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙 以下说法正确的是 A f甲小于f乙 B f甲等于f乙 C f甲 大于f乙 D f甲 和大f乙小均与汽车速率无关 总结与反思总结与反思 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 2 3 2 3 圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析 导学案导学案 学生版 第学生版 第 2 2 课时 课时 课型 新授课 编写人 张丽 修订人 刘田 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 掌握竖直面内圆周运动的轻绳模型和轻杆模型的临界条件 学学习习重重点点 竖直面内圆周运动的两种模型 学学习习难难点点 两种模型的临界条件 合作探究合作探究 竖直平面内的圆周运动及实例分析 竖直平面内的圆周运动一般是变速圆周运动 运动的速度大小和方向在不断发生变化 运动过程复 杂 合外力不仅要改变运动方向 还要改变速度大小 所以一般不研究任意位置的情况 只研究特殊的 临界位置 最高点和最低点 两类模型两类模型 轻绳类和轻杆类轻绳类和轻杆类 1 1 轻绳类 轻绳类 内轨道模型内轨道模型 运动质点在一轻绳的作用下绕中心点作变速圆周运动 由于绳子只能提供拉力而 不能提供支持力 质点在最高点所受的合力不能为零 则在最高点合力是物体的 1 质点过最高点的临界条件 质点达最高点时绳子的拉力刚好为 质点在 最高点的向心力全部由质点的重力来提供 这时小球的速度 V0 是通过 最高点的最小速度 称为临界速度 2 质点能通过最高点的条件是 3 当质点的速度小于这一值时 质点运动不到最高点作抛体运动了 4 在最低点对绳的拉力 T 例 1 如图所示 用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动 则下列说法中正确的 是 A 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 B 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动 则其在最高点的速率为gL D 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 例 2 水流星运动 水流星是一种杂技表演 表演者在两个碗里装上水 用绳子系住碗 然后在竖直平面内舞动 碗中 的水和碗一起作圆周运动 水不从碗中流出来 水流星在竖直平面内作圆周运动过最高点的临界条件是 满足轻绳类圆周运动 解析 水流星中的水水在最高点由重力和压力提供向心力 若水在最高点不离开杯底 则 N 0 由 N mg m R v2 即 V gR 练 过山车练 过山车 课本 P31 案例 1 分析游乐场中的圆周运动 如果你是设计师 应如何设计过山车才能更安全 2 2 轻杆类 管型双轨道模型 轻杆类 管型双轨道模型 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 运动质点在一轻杆的作用下 绕中心点作变速圆周运动 由于轻杆能对质点提供支持力和拉力 所 以质点过最高点时受的合力可以为零 质点在最高点可以处于平衡状态 所以质点过最高点的临界速度 为 最高点分析 最高点分析 1 1 当时 轻杆对质点有竖直向上的支持力 其大小 等于质点重力 2 2 当时 3 3 当 杆对质点有指向圆心的拉力且拉力随速度的增大 而增大 4 4 当时 轻杆对质点的竖直向上的支持力 支持力随的增大而减小 例 3 如图所示 细杆的一端与一小球相连 可绕过 O 点的水平轴自由转动 现给小球一初速度 使它在竖直平 面内做圆周运动 图中 a b 分别表示小球轨道的最低点和 最高点 则杆对球的作用力可能是 A a 处为拉力 b 处为拉力 B a 处为拉力 b 处为推力 C a 处为推力 b 处为拉力 D a 处为推力 b 处为推力 课堂检测课堂检测 1 一细绳拴一质量 m 100 g 的小球 在竖直平面内做半径 R 40 cm 的圆周运动 取 g 10 m s2 求 1 小球恰能通过圆周最高点时的速度 2 小球以 v1 4 0 m s 的速度通过圆周最低点时 绳对小球的拉力 2 质量为 m 0 02 kg 的小球 与长为 L 0 4 m 的不计质量的细杆一端连接 以杆的另一端为轴 在竖直 面内做圆周运动 当小球运动到最高点 速度分别为 v1 0 v2 l m s v3 2 m s v4 4 m s 时 杆分别对小球施加什么方向的力 大小如何 总结与反思总结与反思 2 3 2 3 圆周运动的案例分析圆周运动的案例分析 导学案导学案 学生版 第学生版 第 3 3 课时 课时 课型 新授课 编写人 张丽 修订人 刘田 审核人 谢永虎 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 学习目标学习目标 会处理临界条件问题 灵活解决水平面内 竖直面的圆周运动等典型题型 学习重点学习重点 各种题型的归类以及灵活应用 学习难点学习难点 临界问题的处理 合作探究合作探究 一 摩擦力充当向心力 一 摩擦力充当向心力 1 A B C 三个物体放在旋转圆台上 静摩擦系数均为 A 的质量为 2m B C 的质量均为 m A B 离轴为 R C 离轴为 2R 则当圆台旋转时 设 A B C 都没有滑动 如下图所示 A C 物的向心加速度最大 B B 物的静摩擦力最小 C 当圆台转速增加时 C 比 A 先滑动 D 当圆台转速增加时 B 比 A 先滑动 点拨 明确物体先滑动的决定因素是 与 无关 二 圆锥摆 二 圆锥摆 2 长度不同的两根细绳 悬于同一点 另一端各系一个质量相同的小球 使它们在同一水平面内作圆 锥摆运动 如下图所示 则相同的物理量是 A 周期 B 线速度大小 C 向心力 D 张力 三 临界问题 三 临界问题 3 如下图所示 细绳一端系着质量 M 0 6kg 的物体 静止在水平面 另一端通过光滑小孔吊着质 量 m 0 3kg 的物体 M 的中点与圆孔距离为 0 2m 并知 M 和水平面的最大静摩擦力为 2N 现使此平面 绕中心轴线转动 问角速度 在什么范围 m 会处于静止状态 g 10m s2 四 圆周运动与平抛运动的结合 四 圆周运动与平抛运动的结合 4 如图所示 一个人用一根长 1m 只能承受 46N 拉力的绳子 拴着一个质量 为 1Kg 的小球 在竖直平面内做圆周运动 已知圆心 O 离地面 h 6m 转动中小球在 最低点时绳子断了 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 1 绳子断时小球运动的角速度多大 2 绳断后 小球落地点与抛出点间的水平距离 课堂检测课堂检测 1 如图所示 长度为 L 的轻杆在其中点和一端固定两个相同的小球绕其一端 做匀速圆周运动时 两小球运动的角速度关系为 两小球的线速度关 系有 vAvB 两小球运动的向心加速度关系有 aA aB 2 如图 8 所示的结构装置可绕竖直轴转动 假若细绳长 L 0 3 m 水平杆长 L0 0 1m 小球的质量 2 m 0 3kg 求 1 使绳子与竖直方向夹角 450角 该装置以多大角速度转动才行 2 此时绳子的拉力为多大 总结与反思总结与反思 2 4 2 4 研究离心现象及其应用研究离心现象及其应用 导学案导学案 学生版 第学生版 第 1 1 课时 课时 O AB 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 课型 新授课 编写人 苏延俊 修订人 刘田 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 1 知道什么是离心现象 2 明确物体做离心运动的条件 能结合课本提出的问题具体分析 了解离心运动的应用和防止 学习重点学习重点 什么是离心运动 学习难点学习难点 离心运动的条件 自主学习自主学习 一 一 离心现象离心现象 做圆周运动的物体 在 或 时 就会做偏离圆心的运动 这种现象叫离心现象 二 二 为什么会产生离心现象为什么会产生离心现象 做圆周运动的物体 由于本身的 总有沿着圆周 方向飞去的趋势 只是由于 向心 力的作用 而被限制着沿圆周运动 若提供向心力的合外力消失 物体便沿着所在位置的切线 方向飞出 远离圆心 三 离心运动的条件离心运动的条件 1 当产生向心力的合外力突然消失 物体便沿所在位置的 方向飞出 2 当产生向心力的合外力不完全消失 而只是 所需要的向心力 物体将沿切线和圆周之间的一条 运动 远离圆心而去 1 对离心运动的进一步理解 F 表示合外力 F 0 当 F m 2r 时 物体做匀速圆周运动 当 F 0 时 物体沿切线方向飞出 F m 2r 当 F m 2r 时 物体逐渐远离圆心 当 F m 2r 时 物体逐渐靠近圆心 F m 2r 离心运动时 F 的作用效果是什么 方向是否依旧指向圆心 自主学习检测 1 物体做离心运动时 运动轨迹是 A 一定是直线 B 一定是曲线 C 可能是直线 也可能是曲线 D 可能是圆 2 关于离心运动 下列说法中正确的是 A 物体一直不受外力的作用时 可能做离心运动 B 做匀速圆周运动的物体 合外力突然变大时做离心运动 C 做匀速圆周运动的物体 只要合外力的数值发生变化就将做离心运动 D 做匀速圆周运动的物体 合外力突然消失或数值变小时将做离心运动 合作探究合作探究 1 离心运动的应用实例 洗衣机的脱水筒 洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴 在脱水筒工作时 水滴需要的向心力由什么 决定 提供的向心力由什么决定 什么情况下 水滴将被甩出 转速高时容易甩干衣物 还是转速低时 容易甩干衣物 棉花糖的产生 砂糖先高温溶化成液态再被甩出即成棉花状 用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 2 离心运动的防止实例 汽车拐弯时的限速 在公路转弯处 为什么车辆行驶不允许超过规定的速度 提供车子的向心力由什么决定 公交车转弯时 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 售票员或车上广播会提醒乘客 前面转弯 请乘客站端扶好 为什么 高速旋转的飞轮 砂轮的限速 课堂检测课堂检测 1 课本 P39 页 1 2 3 4 2 下列现象中 哪些利用了离心现象 哪些是为了防止离心现象产生的影响 A 用洗衣机脱水 B 用离心沉淀器分离物质 C 汽车转弯时要减速 D 转动雨伞 可以去除雨伞上的一些水 E 站在公交车里的乘客 在汽车转弯时要用手拉紧扶手 3 雨伞半径为R 高出地面h 雨伞以角速度 旋转时 雨滴从伞边缘飞出 A 沿飞出点半径方向飞出 做平抛运动 B 沿飞出点切线方向飞出 做平抛运动 C 雨滴落在地面上后形成一个和伞半径相同的圆圈 D 雨滴落在地面上后形成一个半径 r 的圆圈 2 2 1 h R g 总结与反思总结与反思 3 1 3 1 探究动能变化跟做功的关系探究动能变化跟做功的关系 导学案导学案 学生版 第学生版 第 1 1 课时 课时 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 课型 新授课 编写人 屈 锋 修订人 刘田 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 1 掌握动能的概念和动能定理 2 理解过程量和状态量的概念 3 会利用实验探究外力做功与动能的变化关系 学习重点学习重点 动能定理的探究 学习难点学习难点 动能定理的理解以及使用条件 自主学习自主学习 一 动能 1 物理学中把 叫做物体的动能 即 Ek 在国际单位制中 其单位是 简称 符号是 2 动能是 量 没有大小和方向 也没有负值 同时又是 量 具有瞬时性 物体在某一状态的动能 由物体的质量和该状态下物体的速度共同决定 3 动能具有 性 与参考系有关 二 动能定理 1 内容 外力对物体所做的功等于物体 的增量 2 公式 或 合作探究合作探究 一 研究汽车的动能变化过程 质量为 m 的汽车启动后 在不变的牵引力 F 作的存在用下行驶 忽略摩擦力 速度由 v1增加到 v2 牵引 力对汽车做了行驶的距离为 s 在此过程中 汽车的加速度多大 汽车运动的速度 v1 v2跟牵引力 F 距 离 s 之间的关系是怎样的 1 推导公式 2 对公式理解 3 等式左边是 4 等式右边是 动能定理 增量增量的理解 增量增量即为变化量 而不一定是增加量 1 物理意义 动能定理反映了做功引起物体动能变化的规律 表明动能的变化可以用功来量度 1 合外力做功的效果是引起物体 的变化 2 合外力作的功 物体动能的变化 2 实质 反映了力在改变物体运动状态时 在空间上的累积效果 3 理解 1 研究对象是单一物体 质点 或者是可以看成是单一物体的物体系 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 2 适用范围广 可以是直线运动也可以是分段运动 可以是恒力 也可以是变力 可以使同性质的 力 也可以是不同性质的力 力可以同时作用 也可以是分段作用 3 动能定理的计算式为标量式 v 为相对同一参考系的速度 一般以地面为参考系 4 外力对物体所做的功是指物体所受的一切外力对它所做的总功 三 同一直线上的恒力做功 如果力和运动方向相同 功的计算式 W FS 如果力和运动方向相反 功的计算式 W FS 注意 功是标量 但有正负 正功表示动力做功 负功表示阻力做功 四 探究外力对物体所做的功与物体动能变化的关系 见课本 P43 P44 课堂检测课堂检测 1 关于对动能的理解 下列说法正确的是 A 动能是机械能的一种表现形式 凡是运动的物体都具有动能 B 动能总是正值 C 一定质量的物体 动能变化时 速度一定变化 但速度变化时 动能不一定变化 D 动能不变的物体 一定处于平衡状态 2 关于动能概念及公式 W Ek2 Ek1的说法中正确的是 A 动能总为非负值 B 速度大的物体 动能一定大 C W Ek2 Ek1表示功可以变成能 D 动能的变化可以用合外力的功来量度 3 一颗质量为 40g 的子弹以 100m s 的速度击穿苹果 子弹穿过苹果后 速度降为 60m s 问子弹击穿 苹果前后的动能变化了多少 苹果对子弹做了多少功 总结与反思总结与反思 3 1 3 1 探究动能变化跟做功的关系探究动能变化跟做功的关系 导学案导学案 教师版 第教师版 第 2 2 课时 课时 课型 习题课 编写人 刘田 审核人 谢永虎 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 学学习习目目标标 1 熟练的运用动能定理解题 在此基础上对动能定理的理解更加准确与深刻 2 熟悉动能定理的解题步骤和一般的注意事项 学习重点学习重点 动能定理的解题步骤 学习难点学习难点 动能定理在多过程 多力问题中的应用 自主学习自主学习 1 动能 物体由于运动而具有的能量 是标量 具有瞬时性 相对性 没有负值 2 动能的变化 是指末态的物理量减去出初态的物理量 有正也有负 3 动能定理 外力对物体所做的功等于物体动能的增量 W合 Ek Ek Ek0 4 功的计算 W FS 功是标量 但有正负 合合作作探探究究 一 单过程问题 1 在 h 高处 以初速度 v0沿水平方向抛出一个小球 不计空气阻力 小球着地时速度大小为多少 2 一个质量为 0 3kg 的弹性小球 在光滑水平面上以 6m s 的速度垂直撞到墙上 碰撞后小球沿相反方 向运动 反弹后的速度大小与碰撞前相同 则碰撞前后小球速度变化量的大小 v和碰撞过程中墙对小 球做功的大小W为 A v 0 B v 12m s C W 0 D W 10 8J 二 多过程问题 3 物体从高出地面 H 处由静止自由下落 不考虑空气阻力 落至沙坑表面后又进入沙坑深 h 处停止 求 物体在沙坑中受到的阻力是其重力的多少倍 一题多解 4 如图 LMPQ 是光滑轨道 LM 水平长为 5 0 m MPQ 是一半径为 R 1 6 m 的半圆 QOM 在同一竖直面上 在恒力 F 作用下质量 m 1 kg 的物体 A 由静止开始运动 当达到 M 时立即停止用力 欲使 A 刚能通过 Q点 则力 F 大小为多少 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 小结 小结 1 应用动能定理解题的一般步骤 1 选取研究对象 确定研究过程 2 分析物体受力 明确做功情况 3 根据初 末状态 确定初 末动能 4 应用动能定理 列出方程求解 2 应用动能定理解题的注意事项 1 正确分析受力 要考虑物体所受的所有外力 包括重力 2 有些力在物体运动全过程中不是始终存在的 若物体运动过程中包含几个物理过程 物体运 动状态 受力等情况均发生变化 则在考虑外力做功时 必须根据不同情况分别对待 若物体运动过程中包含几个不同的物理过程 解题时可以分段考虑 也可视全过程为一个整体 用动能 定理解题 后者往往更为简洁 课课堂堂检检测测 1 放在光滑水平面上的某物体 在水平恒力 F 的作用下 由静止开始运动 在其速度由零增加到 v 和 由 v 增加到 2v 的两个阶段中 F 对物体所做的功之比为 A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 1 4 2 质量为 80 kg 的物体在水平拉力作用下 从静止开始运动 在 2 s 内移动了 4 m 物体与水平面间的 动摩擦因数为 0 25 则拉力对物体做的功为 A 3 200 J B 1 440 J C 800 J D 640 J 3 某人将质量为 1 0 kg 的物体由静止向上提起 1 0 m 这时物体的速度是 2 m s 则人对物体做的功是 g 取 10 m s2 4 某同学将 2 kg 的铅球以 8 m s 的速度投出 成绩是 6 m 则该同学对铅球做的功是 J 总结与反思总结与反思 3 2 3 2 研究功与功率研究功与功率 导学案导学案 学生版 第学生版 第 1 1 课时 课时 课型 新授课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 A B S F 1 理解了功的概念 知道做功的两个因素 能用功的公式进行功的计算 2 理解正功 负功的概念 明确正负功与动能变化的关系 学习重点学习重点 能用功的公式进行功的计算 学习难点学习难点 负功的含义 自主学习自主学习 1 力对物体所做的功 等于 这三者之间的乘积 功是一个 标 矢 量 功的单位是 符号是 2 做功的两个不可缺少的因素 1 2 功是 的量度 3 根据W Fscos 可知 1 当 时 W 0 即当力 F 与位移S 时 力对物体不做功 这种情况下 物体在力 F 方向上没有发生位移 2 当 时 W 0 即当力 F 跟位移s的夹角为 钝角 锐角 时 力 F 对 物体做正功 这时力 F 是 动 阻 力 所以 动 阻 力对物体做正功 3 当 时 W 0 即当力 F 跟位移s的夹角为 钝角 锐角 时 力 F 对物 体做负功 这时力 F 是 动 阻 力 所以 动 阻 力对物体做负功 一个力对物体 做负功 又常说成克服这个物体做功 取绝对值 合作探究合作探究 探究探究 1 如何用分解力与分解位移两种方法推导公式 cosWFs 探究探究 2 例 1 课本 页案例分析 学生讨论 如何求出两个力 或多个力 的总功 例 2 质量为 2kg 的物体在水平地面上受到向上且与水平方向 30 角 大小为 10N 的拉力作用移动了 2m 已知地面与物体间的动摩擦因数 0 2 g 10m s 求 拉力对物体做的功是多少 重力对物体做的功是多少 弹力对物体做的功是多少 摩擦力对物体做的功是多少 合外力对物体做的功是多少 结论 结论 总功的计算有如下方法 1 W合 为 F合与位移s的夹角 2 W合 WF1 WF2 WFn 即总功为各个分力所做功的 3 运用动能定理 W合 例例 3 如图所示质量为 m 的物体 A 静止在倾角为 的斜面 B 上 水平力 F 使 B 向左匀速运动 S A B 始终保持相对静止 求在这个过程中 1 施加于物体 A 上的各力所做的功 2 A 所受合外力所做的功 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 课课堂堂检检测测 1 一个力对物体做了负功 则说明 A 这个力一定阻碍物体的运动 B 这个力不一定阻碍物体的运动 C 这个力与物体的位移方向的夹角 90o D 这个力与物体的位移方向的夹角 90o 2 如图所示 在光滑水平面上 物体受两个沿水平方向 互相垂直的恒力 F1和 F2作用 从静止开始运 动 沿图中虚线 在物体发生一段位移的过程中 F1对物体做功 4J F2对物体做功 3J 则 F1和 F2的 合力对物体所作的功为 A 5J B 7J C 1J D 3 5J 3 如图所示 质量为 m 的物体沿着倾角为 的固定斜面下滑了长为 L 的距离 若物体与斜面间的动摩 擦因数为 求这一过程 1 重力做的功 2 弹力做的功 3 滑动摩擦力做的功 4 力对物体做的总功 5 滑动斜面底端时的速度 总结与反思总结与反思 3 2 3 2 研究功与功率研究功与功率 导学案导学案 学生学生版 第版 第 2 2 课时 课时 课型 新授课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 1 巩固恒力做功 2 知道一对相互作用力做的总功 3 掌握求变力功的三种方法 学习重点学习重点 求变力功的三种方法 学习难点学习难点 一对相互作用力做的总功 自自主主学学习习 一 阅读课本 49 页 多学一点 内容思考求变力功的思路与方法 总结 1 微元法 求变力功时可将物体的位移分成很多小段 当每一小段的位移足够小时就可以认为力的变 化 就可以认为力是 对每一小段就可以利用 求每一小段的功 将各小段的 功 就是整个过称的总功 2 图像法 求变力功也可以以力为纵轴 位移为横轴建立直角坐标系 画出力随位移变化的图像 图 像下的 即为力的 3 平均值法 当力的大小发生变化 但 F s 成 关系时 可以代入 F 的平均值计算 F 做的功 二 一对相互作用力做功 可以为正值 可以为负值 也可以为 0 请举例说明 但是一对滑动摩擦 力做的总功一定为 值 大小为 合合作作探探究究 例 1 如图 一轻弹簧一端与竖直墙壁连接 另一端与一质量为 m 的物块连接 物块放在光滑的水平面上 弹簧劲度系数为 k 弹簧处于自然状态 用水平力缓慢拉物块 使物块前进的位移为 S 求这一过称中 拉力对物体做了多少功 例 2 如图球质量为 m 悬线的长为 L 把悬线拉到水平位置后释放 小球将做圆周运动 设在运动过程 中空气阻力 f 的大小不变 求小球从 A 运动到 B 时 重力 G 绳拉力 T 空气阻力 f 各做了多少功 m F A B O 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 课堂检测课堂检测 1 如右图是我国农村常用的石磨 已知磨杆的手柄杆到磨心的距离为 L 某人用大小恒为 F 方向始终垂 直磨杆的力推着磨转了一圈 则此过程中 F 力做功为多少 2 如图所示 某人用大小恒为 F 的水平拉力将物块由 A 位置拉到 B 位置 求此过程中拉力所做的功 不计滑轮大小 滑轮与绳的质量 及绳与滑轮间的摩擦 3 一个质量为 4kg 的物体静止在足够大的光滑水平面上 现对物体施加一个沿水平方向的周期性变化 的拉力 求 13s 内拉力对物体做的总功 总结与反思总结与反思 3 2 3 2 研究功与功率研究功与功率 导学案导学案 学生学生版 第版 第 3 3 课时 课时 课型 新授课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学习目标学习目标 理解功率的两个计算公式 知道平均功率和瞬时功率的概念和求法 F N t s 12 12 4 8 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 学习重点学习重点 求解平均功率和瞬时功率的计算方法 学习难点学习难点 平均功率和瞬时功率的计算 自主学习自主学习 1 功率是表示 的物理量 功 W 跟完成这些功所用的时间 t 的比值 表达式为 P 国 际单位中 功率单位为 简称 符号 其他单位还有 kW 1kW 2 P W t 实际是一段时间的 3 在 P Fv 中若 v 是平均速度 P 就是对应时间 t 内的 若 v 是瞬时速度 则 P 就是该时刻的 合作探究合作探究 例 1 质量 m 5 0kg 的物体 以 10m s 的速度水平抛出 求抛出后第 1s 内重力做功的平均功率和抛出后 第 1s 末重力的瞬时功率 例 2 一台起重机将质量 m 1 0 103kg 的货物匀加速地竖直吊起 在 2s 末货物的速度为 v 4 0m s 若 g 取 10m s2 不计额外功 求 1 起重机在这 2s 内的平均功率 2 起重机在 2s 末的瞬时功率 例 3 质量为 m 2kg 的木块在倾角 37 的斜面上由静止开始下滑 木块与斜面间的接触面光滑 求 1 前 2 秒内重力做的功 2 前 2 秒内重力的平均功率 3 2 秒末重力的瞬时功率 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 变式训练 如图所示 位于水平面上的物体 A 的质量 m 5 kg 在 F 10 N 的水平拉力作用下从静止开 始向右运动 位移为 s 36 m 时撤去拉力 N 求 在下述两种条件下 力 F 对物体做功的平均功率各是多 大 取 g 10 m s2 1 水平面光滑 2 物体与水平面间的动摩擦因数 0 15 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 课堂检测课堂检测 1 一台机器用 2 分钟时间做了 6 104 J 的功 这台机器的功率是多少 2 关于功率 下列说法中正确的是 A 功率是说明做功多少的物理量 B 功率是说明力做功快慢的物理量 C 做功时间越长 功率一定小 D 力做功越多 功率一定大 3 课本 51 页课后练习 3 4 5 题 总结与反思总结与反思 3 2 3 2 研究功与功率研究功与功率 导学案导学案 学生学生版 第版 第 4 4 课时 课时 课型 新授课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 1 掌握额定功率与实际功率的概念 2 明确机车的两种启动方式 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 学习重点学习重点 机车的两种启动方式中的运动过程 学习难点学习难点 动能定理在多过程 多力问题中的应用 自自主主学学习习 1 额定功率是指机器 工作时的功率 2 实际功率是指 的功率 实际功率应 或 额定功率 实际功率大于额 定功率就会损坏机器 发动机名牌上的功率是指 3 汽车在上坡的时候 有 P额 Fv知道 要想获得较大的动力 必须减小 即换用低挡 加 大油门 合合作作探探究究 探究一 机车的启动通常有两种方式 即以恒定功率启动和以恒定加速度启动 分析机车启动的理论依 据是机车的功率 由于机车在水平方向上运动时水平方向受到两个力即 根据牛顿 第二定律有 应用这两个公式就可以对机车的启动进行分析 探究二 以恒定功率启动 1 动态过程分析 2 v t 图像 探究三 以恒定的加速度启动 1 动态过程分析 2 v t 图像 课堂检测课堂检测 1 发动机的额 定功率为 60KW 汽车质量为 5t 汽车在水平路面上行驶时 阻力是车重的 0 1 倍 g 取 求 2 10 m s 汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少 若汽车保持的加速度做匀加速 2 0 5 m s 启动 这一过程能维持多长时间 速速度度v v P F v Ff a m Ffa v 当时 达到 加速度逐渐减小的变加速运动匀速直线 F Ff a m 不变 不变 v PF v 因为 增大 故 0 PP a 额 当时 匀加速阶 段结束 v仍 P v 额一定 P F Ff a m 额 v Ff a v 当时 达到 m v保持 匀速 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 2 设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比 如飞机以速度 v 匀速飞行时 其发动机功率为P 则飞机 以 2v速度匀速飞行时 其发动机功率为 A 2P B 4P C 8P D 无法确定 总结与反思总结与反思 3 3 3 3 动能定理的应用动能定理的应用 导学案导学案 学生版 第学生版 第 1 1 课时 课时 课型 习题课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 1 明确运用动能定理解题的基本步骤 2 体会用动能定理解决问题的简便 提高分析问题和解决问题的能力 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 学习重点学习重点 明确运用动能定理解题的基本步骤 学习难点学习难点 应用动能定理解决问题 自自主主学学习习 1 动能定理的内容 力在一个过程中对物体做的功 等于物体在这个过程中 这个结论叫做动 能定理 2 动能定理的表达式 表示物体的 表示物体的 22 2121 11 22 KK WEEmvmv 2K E 1K E 表示 或者是物体所受的所有外力对物体做功的代数和 W 3 动能定理既适用于恒力做功 也适用于 既适用于直线运动 也适用于 4 在应用动能定理时要注意到 外力做正功 物体的动能 外力做负功物体的功能 合合作作探探究究 例 1 课本 52 页案例分析 分析题中的三个问题 例 2 课本 53 页案例分析 用牛顿定律结合运动学公式和动能定理两种方法求解 思考 两种方法中那种方法求解更简便 为什么 例 3 课本 54 页案例分析 思考 铁锤打击铁块的过程中 力是恒力还是变力 能否用W Fscos 来求铁锤所做的功 总结提炼 能用动能定理解题的条件 1 当物理问题只涉及力 位移 速度 质量 功和动能等物理量 但不涉及 时 可优先考虑 使用动能定理 2 当物理问题中涉及变力做功 轨迹为曲线时或过程复杂时 优先考虑使用动能定理 应用动能定理解题的一般步骤 1 确定 明确它的 2 分析物体在运动过程中的 明确外力对研究对象是否做功 做正功还是做负功 3 明确初始状态和末状态的 即 4 根据 列方程求解 课堂检测课堂检测 1 一质量为m的滑块静止在光滑水平地面上 从t 0开始 将一个大小为F的水平拉力作用在滑块上 如图所示 在t t1时刻力 F 的功率应是 A F2t1 2m B F2t12 2m C F2t1 m D F2t12 m 2 一颗子弹以水平速度 v 射入一树干中 射入深度为 s 设子弹在树干中所受到的阻力为一恒力 那么 子弹以 v 2 的速度射入树干中 射入的深度为多少 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 3 以初速度 v0竖直上抛一个小球 若不计空气阻力 在上升的过程中 从抛出小球到小球动能减小一 半所经历的时间是多少 4 一人坐在雪橇上 从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下 到达底部时速度为 10m s 人和雪橇的总 质量为 60kg 下滑过程中克服阻力做的功等于 5 如图小球质量为 m 悬线的长为 L 把悬线拉到水平位置后释放 设小球运动过程中空气阻力 f 的 大小不变 求小球从 A 运动到 B 时 细绳上的拉力为多大 总结与反思总结与反思 3 3 3 3 动能定理的应用动能定理的应用 导学案导学案 学生版 第学生版 第 2 2 课时 课时 课型 习题课 编写人 屈 锋 修订人 许宝成 审核人 谢永虎 学学习习目目标标 1 应用动能定理解决多过程问题 A B O 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 2 应用动能定理求解变力做功问题 学习重点学习重点 明确运用动能定理解题的基本步骤 学习难点学习难点 应用动能定理解决问题 自自主主学学习习 一 变力做功 一质量为m 的小球 用长为l的轻绳悬挂于O点 小球在水平力F的作用下 从平衡位 置P点缓慢的移动到Q点 此时轻绳与竖直方向夹角如图所示 则F所做的功为 二 多过程做功 将质量m 2kg的一块石头从离地面 H 2m 高处由静止开始释放 落入泥潭并陷入泥中 h 5cm 深处 不计空气阻力 求泥对石头的平均阻力 g 取 10m s2 友情提示 分析小球有几个运动过程 每个过程的运动性质是 每个过程中有哪些力对小球做功 分别 对每个过程应用动能定理 试着对整个过程应用动能定理看两种算法那一种更简单 合合作作探探究究 1 如图所示 物体在离斜面底端 4 m 处由静止滑下 若斜面及平面的动摩擦因数均为 0 5 斜面倾角为 37 斜面与平面间由一小段圆弧连接 求物体能在水平面上滑行多远 2 从离地面 H 高处落下一只小球 小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的 k km 不计摩擦 系统由静止开始运动过程中 A M m 各自的机械能分别守恒 B M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D M 和 m 组成的系统机械能守恒 2 如图所示 A和B两个小球固定在轻杆的两端 质量分别为 m 和2m 此杆可绕穿过其 中心的水平轴 O 无摩擦转动 现使轻杆从水平位置无初速释放 发现杆绕 O 沿顺时针方向转动 则轻杆 从释放起到转动 900的过程中 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 A B球的重力势能减少 动能增加 B A球的重力势能增加 动能减少 C 轻杆对A球和B球都做正功 D A球和B球的总机械能是守恒的 3 如图所示 总长为 L 的光滑匀质的铁链 跨过一光滑的轻质小定滑轮 开始时底端相齐 当略有扰动时 某一端下落 则铁链刚脱离滑轮的瞬间 其速度多大 课堂检测课堂检测 1 如图 一很长的 不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮 绳两端各系一小球 a 和 b a 球质量为 m 静置于地面 b 球质量为 3m 用手托住 高度为 h 此时轻绳刚好拉紧 从静止开始释放 b 后 a 可能达到的最大高度为 A h B 1 5h C 2h D 2 5h 总结与反思总结与反思 A B O 物理必修二 沪科版 延长中学物理导学案 4 2 研究机械能守恒定律研究机械能守恒定律 3 3 学生版学生版 导学案导学案 课型 新授课 编写人 闫聪利 修订人 张光阳 审核人 谢永虎 4 能熟练的应用机械能守恒定律求解问题 学习重点学习重点 机械能守恒定律的灵活应用 学习难点学习难点 机械能守恒定律与其它知识的综合应用 合作探究合作探究 一 机械能守恒定律与圆周运动结合一 机械能守恒定律与圆周运动结合 1 游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图 4 2 6 所示模型 弧形轨道下端与圆轨道相接 使小球从弧 形轨道上端 A 点静止滑下 进入圆轨道后沿圆轨道运动 最后离开 试分析 A 点离地面的高度 h 至少要 多大 小球才可以顺利通过圆轨道最高点 已知圆轨道的半径为 R 不考虑摩擦等阻力 二 机械能守恒定律与平抛运动结合二 机械能守恒定律与平抛运动结合 1 如图所示 一玩滚轴溜冰的小孩 可视作质点 质量为 m 30kg 他在左侧平台上滑行一段距离后平抛 恰 能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道 并沿轨道下滑 A B 为圆弧两端点 其连线水 平 已知圆弧半径为R 1 0m 对应圆心角为 1060 平台与AB 连线的高度差为h 0 8m 计算中 g 10m s2 sin530 0 8 cos530 0 6 求 1 小孩平抛的初速度 2 小