动能定理的应用教案

第七节动能定理的应用教案汾阳二中物理组梁建新目标要求1. 掌握动能定理的表达式；2. 理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。3. 分析解决问题理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法、步骤。4. 通过运用动能定理分析解决问题，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。教学重点动能定理及其应用。教学难点对动能定理的理解和应用。教学过程精品资料一、引入课题：教师活动：直接给出动能定理的表达式：w1 mv2221 mv 212有了动能的表达式后，前面我们推出的，就可以写成wek 2ek1 其中ek 2 表示一个过1 mv21 mv2程的末动能2， ek 1 表示一个过程的初动能2。上式表明，力在一21个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论，叫做动能定理。动能定理可以帮助我们解决很多实际的问题，今天我们就学习动能定理的应用。二、推进新课：1、简单的应用 ：应用动能定理解题具有它的优越性。比如动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便。比如：（投影例题引导学生一起分析、解决。 ）例 1：一辆质量 m，速度 v0 的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离 l 后停了下来，试求汽车受到的阻力？学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评 ：动能定理通常选择单一的物体为研究对象，有时选择一个系统为研究对象也可以使问题简单化。例 2：用拉力 f 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了 s，拉力 f 跟木箱前进的方向的夹角为， 木箱与冰道间的摩擦因数为， 求木箱获得的速度？学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评： 有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为w 总 w1w2 f1sf2 sf 合 s，所以总功也可理解为合外力的功。教师点评 ：应用动能定理解题步骤：（1）确定研究对象和研究过程。（2） 分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。（3） 找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）（4） 根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。2、求变力做功问题：例 3：运动员踢球的平均作用力为200n, 把一个静止的质量为1kg 的 球以 10m/s的速度踢出 ,水平面上运动60m 后停下,则运动员对球做的功? 学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评： 如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对 象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。例 4：一列货车的质量为 5.0105kg, 在平直轨道以额定功率 3000kw 加速行驶,当速度由 10m/s 加速到所能达到的最大速度 30m/s 时,共用了2min, 则这段时间内列车前进的距离是多少 ?学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评： 有关机械恒定功率启动类问题中涉及变力牵引力做功可以pt 求3、多过程问题例 5：质量为m 的铁球从高h 处掉入沙坑 ,已知铁球在陷入沙坑的过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20 倍,则铁球在沙中下陷深度h 为多少?学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评 ：动能定理适用于单过程运动，也适用于多过程运动。若物体运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以全过程为整体来处理。在整体研究时，要注意各分力做功所对应的位移。善于利用动能定理来解决比较复杂的问题，需要熟悉和灵活应用动能定理。这也是我们学习的重点和难点。4、动能定理与图象结合的问题例 6：如图所示，一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m1.0 kg ，当弹簧处于原长时， 小物块静止于o 点现对小物块施加一个外力f，使它缓慢移动，将弹簧压缩至a 点，压缩量为x0.1m，在这一过程中，所用外力f 与压缩量的关系如图乙所示 然后撤去f 释放小物块，让小物块沿桌面运动， 已知 o 点至桌边b 点的距离为l 2x，水平桌面的高为h5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力(g 取 10 m/s2) 求 ：(1) 在压缩弹簧的过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；(2) 小物块到达桌边b 点时速度的大小；(3) 小物块落地点与桌边b 的水平距离学生活动： 学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤，体会。教师点评 ：一般来说，用牛顿运动定律和运动学知识能够求解的问题， 用动能定理也可以求解，而且往往运用动能定理求解更加简捷。可是， 有些可用动能定理求解的问题，却无法应用牛顿运动定律和运动学知识求解。三、课堂拓展 ：1. 质量为 m=2kg 的物体，在水平面上以 v1= 6m/s 的速度匀速向西运动， 若有一个 f=8n 、方向向北的恒定力作用于物体， 在 t=2s 内物体的动能增加了 （）a 28jb64jc32jd 36j2. 质量为m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内作半径为r 的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道 的最低点， 此时绳子的张力为7mg ，此后小球继续作圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）3. 在平直公路上，汽车由静止开始作匀速运动，当速度达到vm 后立即关闭发动机直到停止，v-t 图像如图所示 设汽车的牵引力为f，摩擦力为 f，全过程中牵引力做功w1 ，克服摩擦力做功w2，则（） a f：f = 1 ： 3b f： f = 4 ：1cw1 ： w2= 1 ： 1dw1： w2 = 1 ：3四、板书设计：1、动能定理a 内容b 表达式 c 适用范围2、应用动能定理的一般思维程序： 五、教学反思1. 一般来说，用牛顿运动定律和运动学知识能够求解的问题，用动能定理也可以求解，而且往往运用动能定理求解更加简捷。可是，有些可用动能定理求解的问题，却无法应用牛顿运动定律和运动学知识求解。2. 动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与合力所做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这一过程中物