2016宁阳职教中心对口升学物理高考复习教案：动能和动能定理.docVIP

教案 一、内容及其解析 1、内容：a.能从牛顿第二定律和运动学公式导出动能定理. b.运用动能定理求变力所做的功. c.理解做功的过程就是能量转化或转移的过程. 2、解析：动能定理是解决动力学问题的三个基本规律之一.学习时要掌握它的推导过程，深刻理解表达式中各字母的含义，准确规范的表述动能定理，注意比较它和运动学公式解题的不同点.本节重点难点均是动能定理及其应用，同学们要在应用动能定理解题时认真体会它的价值. 二、目标及其解析 1.写出动能定理的表达式，理解动能定理的物理意义. 2.知道动能定理也可用于变力做功和曲线运动的情景. 3.会用动能定理解决单个物体的有关问题. 三、教学问题诊断分析 对初学者来说，动能定理的理解和应用是难点 四、教学支持条件分析 用理论进行推导、论证和应用动能定理 五、教学过程设计 1、教学基本流程 复习做功和牛顿第二定律→推导力做功与动能变化量间的关系 →得出动能定理 → 练习、小结 2、教学情景 问题1.一个物体的动能发生变化，速度一定变化吗？若速度发生变化，动能一定变化吗？ 问题2.你能通过比较动能定理与牛顿运动定律的适用条件，谈谈动能定理的优越性吗？ 例1:关于物体的动能，下列说法中正确的是（ ） A.一个物体的动能可能小于零 B.一个物体的动能与参考系的选取无关 C.动能相同的物体的速度一定相同 D.两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同 设计意图：动能概念的理解 解析： 动能是标量，速度是矢量，故D正确，由公式Ek=mv2知动能总是大于或等于零，故A错，因v的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也应与参考系的选取有关.答案为D. 误区警示：此类题要注意分析速度的矢量性，而动能是标量. 拓展练习1-1： 关于动能的概念，下列说法正确的是（ ） A.物体由于运动具有的能叫做动能 B.运动物体具有的能叫动能 C.运动物体的质量越大，其动能一定越大 D.速度较大的物体，具有的动能一定较大 例2:一人用力把质量为1 kg的物体由静止向上提高1 m，使物体获得2 m/s的速度，则（ ） A.人对物体做的功为12 J B.合外力对物体做的功为2 J C.合外力对物体做的功为12 J D.物体克服重力做功为10 J 设计意图：动能定理在单过程中的应用 解析： 由动能定理得，W人-mgh=mv2-0，故W人=mgh+mv2=1×10×1 J+×1×22 J=12 J，A对，合外力做的功W合=mv2-0=2 J，故B对，C错，物体克服重力做功为WG=mgh=10 J，故D对.答案为ABD. 思维总结：计算力对物体所做的总功有两种方法，①先求合力，再根据做功的公式求总功；②先求每个力做的功，再求它们的代数和. 误区警示：使用动能定理解决问题时一定要牢记等式的左边是力对物体所做的总功，而不是某一个力所做的功，等式右边是动能的变化是末动能与初动能的差. 拓展练习2-1： 运动会上，一位学生将5 kg的铅球以v=10 m/s的速度水平推出，求这位学生对铅球做了多少功？ 例3:如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑中2 cm深处.求沙子对铅球的平均阻力.（g=10 m/s2）. 设计意图：动能定理在多过程中的应用 思路分析： 物体运动分两个过程，先是自由落体，然后陷入沙坑减速运动.已知初、末状态的动能和物体运动的位移，应选用动能定理解决. 解析： 处理方法有两种： 法一： 分段列式：设铅球自由下落到沙面时速度为v，则由自由落体运动公式，得：v2=2gH 即：v= = m/s=2 m/s. 小球陷入沙坑过程中受重力和阻力作用，设平均阻力为F，由动能定理得 mgh-Fh=0-mv2 即F=（mgh+mv2）/h=［2×10×0.02+2×（2）2/2］/0.02 N=2 020 N. 法二： 全程列式：全过程中有重力做功，进入沙中又有阻力做功，所以总功为W总=mg（H+h）-Fh 根据动能定理得：mg（H+h）-Fh=0 故F=mg（H+h）/h=2×10×（2+0.02）/0.02 N=2 020 N. 答案： 2 020 N 思维总结：动能定理不仅适用于一个单一的运动过程也适用于由几个连续进行的不同过程组成的全过程，当物体参与两个以上的运动过程时，既可分阶段分别列式计算求解，也可以对全过程列方程求解，且对全过程列方程更方便，简单. 拓展练习3-1： 如图所示，动摩擦因数为μ的粗糙水平面两端连接倾角分别为α、β的两个光滑斜面，一质量为m的小物块在左边斜面上由静止释放，经粗糙水平面后又冲上右侧斜面，则到物块停止运动时，物块在粗糙水平面上经过的路程共为多少？ 例4:一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平