动能定理的应用 公开课教学设计.docx

动能定理的应用 公开课教学设计.docx

《动能定理的应用 公开课教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动能定理的应用 公开课教学设计.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

动能定理的应用公开课教学设计

动能定理 的应用

教学目标：

   知识目标

 1通过评讲：

达到理解动能定理的确切含义

 2．通过练习：

达到应用动能定理解决实际问题．

   能力目标

 通过应用动能定理解决多过程问题．

   重难点：

 动能定理及其应用

教学步骤：

一导入新课

   思考

 用动能定理解题的一般步骤是什么？

   学生答

 用动能定理解题的一般步骤

  1．明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况．

  2．要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况．

 3．明确初末状态的动能．

 4．由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论

二自主探究

   问题展示

 1合力做功有两种求解方法

 2动能定理如何应用于变力做功或物体做曲线运动的情况?

  师生互动

 1合力做功有两种求解方法，一种是先求出物体受到的合力．再求合力做的功，一种方法是先求各个力做功，然后求各个力做功的代数和．

 2当物体受到的力是变力，或者物体的运动轨迹是曲线时，我们仍然采用过去的方法，把过程分解为很多小段，认为物体在每小段运动中受到的力是恒力，运动的轨迹是直线，这样也能得到动能定理．

三精析点拨

   1用动能定理求变力做的功

 由于某些力F的大小或方向变化，所以不能直接由公式W=FScosα计算它们做的功，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F做的功。

 2、在不同过程中运用动能定理

由于物体运动过程中可能包括几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，往往对全过程运用动能定理比较简便．

四知能内化

   习题展示

  1总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭发动机滑行，设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？

 2一列质量为M=×105kg的火车，在一段平直的轨道上始终以额定功率P行驶，在300S内的位移为×103m，而速度由8m/s增加到火车在此轨道上行驶的最大速度17m/s。

设火车所受阻力f大小恒定，求1、火车运动中所受阻力f的大小；2、火车头的额定功率P的大小

 3如图6-25所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以不计。

一个质量为m的小滑块由A点静止释放沿轨道滑下，最后停在D点，现用一平行轨道的力推滑块，使它缓慢地由D点到A点时停下，求推力对滑块所做的功。

  4一个10kg的物体，沿着倾角为30°的斜面以15m/s的速度从斜面底端向上冲20m便自然停止，然后落下，求

（1）斜面与物体间的摩擦力是多少？

（2）物体回到斜面底端的速率是多大？

   教师点化：

 1火车的初速度和末速度分别用V0和Vt表示，时间用t表示，位移用S表示，根据动能定理有：

  火车速度达到最大时，牵引力等于阻力f，根据瞬时功率的计算公式有：

P=fVe。

   2法一：

脱节的列车整个运动过程有两个阶段，先做匀加速运动，后关闭发动机滑行做匀减速运动，运用动能定理，从全过程考虑有：

  法二：

由于脱节后列车比末节车厢多行驶的那段距离内，克服阻力所做的功等于牵引力在L这段距离内所做的功，所以有：

  3物体的运动可以分为两个物理过程：

第一人过程是滑块从A点到D点，在这一过程中重力做正功，滑动摩擦力做负功，第二个过程是滑块沿DCBA缓缓回到A点，推力做正功，重力和滑动摩擦力做负功，而这两个过程中摩擦力做功是相等的，不必去求力和位移，以滑块为研究对象，根据动能定理

向下运动时，mgh+Wf=0

向上运动时，WF-mgh+Wf=0

两式相减可得：

WF=2mgh

 4

（1）冲上阶段，物体克服重力和摩擦力的功和等于动能的减小，则有：

（2）下落阶段：

重力对物体所做的功及物体克服摩擦阻力所做的功的和等于动能的增加。

则有：

五总结拔高

   小结：

 由于物体运动过程中可能包括几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，往往对全过程运用动能定理比较简便

六作业

  本节活页作业 1--3

七课后追记

  本节课用动能定理求变力做的功由其做功的结果——动能的变化来求变力F做的功

动能定理的应用

（二）

教学目标：

   知识目标

 1通过评讲：

达到机车的有关问题

 2通过练习：

达到应用动能定理解决实际问题．

   能力目标

 机车运动的最大加速度是由机车的最大牵引力决定的，

   重难点：

 动能定理及其应用

教学步骤：

一导入新课

   思考

  动能定理的表述？

   学生答

 合外力做的功等于物体动能的变化。

（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。

表达式为W=ΔEK.也可以表述为：

外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

实际应用时，后一种表述比较好操作。

不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。

二自主探究

   问题展示

 如图1所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。

已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。

   师生互动

  从计算结果可以看出，只要测出斜面高和水平部分长度，即可计算出动摩擦因数。

三精析点拨

物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。

  如图2所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？

  滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。

在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。

设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得：

四知能内化

   习题展示

 电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？

   教师点化：

 此题可以用机车起动类问题的思路，即将物体吊高分为两个过程处理：

第一过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体以最大加速度匀加速上升，第一个过程结束时，电动机刚达到最大功率.第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升. 在匀加速运动过程中加速度为

五总结拔高

   小结：

 机车运动的最大加速度是由机车的最大牵引力决定的，而最大牵引力是由牵引物的强度决定的。

弄清了这一点，利用牛顿第二定律就很容易求出机车运动的最大匀加速度。

六作业

 资料P61  12  13  15  

七课后追记

 本节课主要学习只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功