第一篇:動(dòng)能定理總結(jié)
動(dòng)能定理
(1)內(nèi)容:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化.(2)表達(dá)式:
(3)對(duì)合外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系的理解.①外力對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加,這個(gè)外力有助于物體的運(yùn)動(dòng),是動(dòng)力;外力對(duì)物體做負(fù)功,物體的動(dòng)能減少,這個(gè)外力阻礙物體的運(yùn)動(dòng),是阻力,外力對(duì)物體做負(fù)功往往又稱物體克服這個(gè)力做功.②功是能量轉(zhuǎn)化的量度,外力對(duì)物體做了多少功,就有多少動(dòng)能與其他形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化.所以外力對(duì)物體所做的功就等于物體動(dòng)能的變化量.即W=ΔEk.(4)動(dòng)能定理的適用條件:動(dòng)能定理適用范圍較廣,適用于下列各種情況.①直線運(yùn)動(dòng);②曲線運(yùn)動(dòng);③恒力做功;④變力做功;⑤各力同時(shí)作用;⑥各力分段作用
(5)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟.①確定研究對(duì)象和研究過(guò)程.②分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況.③寫出該過(guò)程中合外力做的功,或分別寫出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù)).如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化,要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功.④寫出物體的初、末動(dòng)能.⑤按照動(dòng)能定理列式求解.【特別提醒】
1.動(dòng)能是標(biāo)量,沒(méi)有負(fù)值.2.動(dòng)能是狀態(tài)量,動(dòng)能的變化量是過(guò)程量.3.動(dòng)能定理也可以表述為:外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化.實(shí)際應(yīng)用時(shí),后一種表述比較好操作.不必求合力,特別是在全過(guò)程的各個(gè)階段受力有變化的情況下,只要把各個(gè)力在各個(gè)階段所做的功都按照代數(shù)和加起來(lái),就可以得到總功.【拓展提升】
1.動(dòng)能定理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由于不涉及加速度及時(shí)間,比動(dòng)力學(xué)研究方法要簡(jiǎn)捷.2.動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式,不能在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理.3.物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的小過(guò)程(如加速、減速的過(guò)程),此時(shí)可以分段考慮,也可以對(duì)全過(guò)程考慮,但如能對(duì)整個(gè)過(guò)程利用動(dòng)能定理列式,則可使問(wèn)題簡(jiǎn)化.四、機(jī)械能守恒定律
1.機(jī)械能:物體的機(jī)械能等于物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和,其中勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能.2.重力勢(shì)能
(1)定義:物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積.(2)表達(dá)式:Ep=mgh.(3)標(biāo)矢性:重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù),其意義表示物體的重力勢(shì)能比“零勢(shì)能”大還是小.(4)重力勢(shì)能的特點(diǎn).①系統(tǒng)性:重力勢(shì)能是物體和地球所共有的.②相對(duì)性:重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān),但重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān).(5)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系:重力做正功時(shí),重力勢(shì)能減少;重力做負(fù)功時(shí),重力勢(shì)能增加;重力做多少正功,重力勢(shì)能就減少多少;重力做多少負(fù)功,重力勢(shì)能就增加多少.3.彈性勢(shì)能
4.機(jī)械能守恒定律
(1)內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變.(2)機(jī)械能守恒的條件:只有重力或彈力做功.(3)守恒表達(dá)式.(4)機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)別.①機(jī)械能守恒定律的適用是有條件的,而動(dòng)能定理具有普適性.②機(jī)械能守恒定律反映的是物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能間的關(guān)系,而動(dòng)能定理揭示的是物體的動(dòng)能變化與引起這種變化的合外力做的功的關(guān)系,既要考慮初、末狀態(tài)的動(dòng)能,又要認(rèn)真分析對(duì)應(yīng)這兩個(gè)狀態(tài)間經(jīng)歷的過(guò)程中各力做功情況.【特別提醒】
1.對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解
機(jī)械能守恒的條件是:只有重力或彈力做功.可以從以下兩個(gè)方面理解:
(1)只受重力作用,例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能守恒.(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或彈力做功.例如物體沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物體的機(jī)械能守恒.2.機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力做的功等于零,更不是合外力為零.判斷機(jī)械能是否守恒時(shí),要根據(jù)不同情景恰當(dāng)?shù)剡x取判斷方法.【狀元心得】
1.物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒是有條件的,因此,在應(yīng)用機(jī)械能守恒解決問(wèn)題時(shí),首先要判斷物體或系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒,然后注意選取恰當(dāng)?shù)氖睾阈问搅惺角蠼?2.在應(yīng)用機(jī)械能守恒處理問(wèn)題時(shí),一般先選取一個(gè)參考平面,通常情況下,選擇在整個(gè)過(guò)程中物體所達(dá)到的最低點(diǎn)所在的水平面為參考平面.五、功能關(guān)系及能量守恒定律 1.功能關(guān)系(1)功和能的關(guān)系.做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,做了多少功,就有多少能量 發(fā)生了轉(zhuǎn)化,功是能量轉(zhuǎn)化的量度.(2)功能關(guān)系的幾種表達(dá)形式.①動(dòng)能定理:
②重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WG=-ΔEp=Ep1-Ep2.③彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系WF=-ΔE彈=Ep1-Ep2.④重力和彈簧彈力之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量.即W其他=E機(jī)2-E機(jī)1.⑤一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能,即Q=Ff·x體間相對(duì)滑動(dòng)的距離.⑥電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的改變,即W電=-ΔEp=Ep1-Ep2.⑦分子力做的功等于分子勢(shì)能的變化.2.能量守恒定律
(1)內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變.(2)表達(dá)式:ΔE增=ΔE減.(3)應(yīng)用定律解題的步驟.①分清有幾種形式的能在變化,如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等.②明確哪種形式的能量增加,哪種形式的能量減少,并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式.③列出能量守恒關(guān)系式:ΔE增=ΔE減.【特別提醒】
1.摩擦力對(duì)物體可以做正功、負(fù)功,還可以不做功.2.在靜摩擦力做功的過(guò)程中,只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用)而沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量;一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零.相對(duì),x
相對(duì)
為物3.相互摩擦的物體通過(guò)摩擦力做功,將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,另一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量.【狀元心得】
一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功所產(chǎn)生的熱量Q=Ff·x相對(duì),其中x相對(duì)是物體間相對(duì)路程長(zhǎng)度.如果兩物體同向運(yùn)動(dòng),x對(duì)
相對(duì)
為兩物體對(duì)地位移大小之差;如果兩物體反向運(yùn)動(dòng),x
相為兩物體對(duì)地位移大小之和;如果一個(gè)物體相對(duì)另一物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng),則x相對(duì)為兩物體相對(duì)滑行路程的總長(zhǎng)度.【特別提醒】 對(duì)能量守恒定律的理解
1.某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等.2.某個(gè)物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等.這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路.例
1、(2012·天津)10.(16分)如圖所示,水平地面上固定有高為h的平臺(tái),臺(tái)面上有固定的光滑坡道,坡道頂端距臺(tái)面高度也為h,坡道底端與臺(tái)面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下,到達(dá)水平光滑的臺(tái)面與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰撞,并粘連在一起,共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出,落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半,兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g。求
(1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA;(2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB。
第二篇:動(dòng)能定理的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
物理是人們對(duì)無(wú)生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識(shí)做出規(guī)律性的總結(jié)的學(xué)科。下面給大家整理了動(dòng)能定理的知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎閱讀!
1、什么是動(dòng)能?它與哪些因素有關(guān)?
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能,它與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。
下面通過(guò)舉例表明:運(yùn)動(dòng)物體可對(duì)外做功,質(zhì)量和速度越大,動(dòng)能越大,物體對(duì)外做功的能力也越強(qiáng)。所以說(shuō)動(dòng)能是表征運(yùn)動(dòng)物體做功的一種能力。
2、動(dòng)能公式
動(dòng)能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系如何呢?我們知道,功與能密切相關(guān)。因此我們可以通過(guò)做功來(lái)研究能量。外力對(duì)物體做功使物體運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能。下面我們就通過(guò)這個(gè)途徑研究一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能是多少。
列出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生回答:
光滑水平面上一物體原來(lái)靜止,質(zhì)量為m,此時(shí)動(dòng)能是多少?(因?yàn)槲矬w沒(méi)有運(yùn)動(dòng),所以沒(méi)有動(dòng)能)。在恒定外力F作用下,物體發(fā)生一段位移s,得到速度v(如圖1),這個(gè)過(guò)程中外力做功多少?物體獲得了多少動(dòng)能?
樣我們就得到了動(dòng)能與質(zhì)量和速度的定量關(guān)系:
物體的動(dòng)能等于它的質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半。用Ek表示動(dòng)能,則計(jì)算動(dòng)能的公式為:
由以上推導(dǎo)過(guò)程可以看出,動(dòng)能與功一樣,也是標(biāo)量,不受速度方向的影響。它在國(guó)際單位制中的單位也是焦耳(J)。一個(gè)物體處于某一確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它的動(dòng)能也就對(duì)應(yīng)于某一確定值,因此動(dòng)能是狀態(tài)量。
下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,加深同學(xué)對(duì)動(dòng)能概念及公式的理解。
試比較下列每種情況下,甲、乙兩物體的動(dòng)能:(除下列點(diǎn)外,其他情況相同)
①物體甲的速度是乙的兩倍;②物體甲向北運(yùn)動(dòng),乙向南運(yùn)動(dòng);
③物體甲做直線運(yùn)動(dòng),乙做曲線運(yùn)動(dòng);④物體甲的質(zhì)量是乙的一半。
在學(xué)生得出正確答案后總結(jié):動(dòng)能是標(biāo)量,與速度方向無(wú)關(guān);動(dòng)能與速度的平方成正比,因此速度對(duì)動(dòng)能的影響更大。
3、動(dòng)能定理
(1)動(dòng)能定理的推導(dǎo)
將剛才推導(dǎo)動(dòng)能公式的例子改動(dòng)一下:假設(shè)物體原來(lái)就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,經(jīng)過(guò)一段位移s,速度達(dá)到v2,如圖2,則此過(guò)程中,外力做功與動(dòng)能間又存在什么關(guān)系呢?
外力F做功:W1=Fs
摩擦力f做功:W2=-fs
可見,外力對(duì)物體做的總功等于物體在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的增量。其中F與物體運(yùn)動(dòng)同向,它做的功使物體動(dòng)能增大;f與物體運(yùn)動(dòng)反向,它做的功使物體動(dòng)能減少。它們共同作用的結(jié)果,導(dǎo)致了物體動(dòng)能的變化。
將上述問(wèn)題再推廣一步:若物體同時(shí)受幾個(gè)方向任意的外力作用,情況又如何呢?引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出正確結(jié)論并板書:
外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增加,這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)能定理。
用W總表示外力對(duì)物體做的總功,用Ek1表示物體初態(tài)的動(dòng)能,用Ek2表示末態(tài)動(dòng)能,則動(dòng)能定理表示為:
(2)對(duì)動(dòng)能定理的理解
動(dòng)能定理是學(xué)生新接觸的力學(xué)中又一條重要規(guī)律,應(yīng)立即通過(guò)舉例及分析加深對(duì)它的理解。
a、對(duì)外力對(duì)物體做的總功的理解
有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng),而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因此它們做的功就有正、負(fù)之分,總功指的是各外力做功的代數(shù)和;又因?yàn)閃總=W1+W2+?=F1·s+F2·s+?=F合·s,所以總功也可理解為合外力的功。
b、對(duì)該定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí)
因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量,因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合外力方向指向圓心,與位移方向始終保持垂直,所以合外力做功為零,動(dòng)能變化亦為零,并不因速度方向改變而改變。
c、對(duì)定理中“增加”一詞的理解
由于外力做功可正、可負(fù),因此物體在一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能可增加,也可能減少。因而定理中“增加”一詞,并不表示動(dòng)能一定增大,它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差,或稱為“改變量”。數(shù)值可正,可負(fù)。
d、對(duì)狀態(tài)與過(guò)程關(guān)系的理解
功是伴隨一個(gè)物理過(guò)程而產(chǎn)生的,是過(guò)程量;而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過(guò)程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。
4、例題講解或討論
主要針對(duì)本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)——?jiǎng)幽芏ɡ恚m當(dāng)舉例,加深學(xué)生對(duì)該定理的理解,提高應(yīng)用能力。
例
1、一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是 [ ]
A、合外力一定對(duì)物體做功,使物體動(dòng)能改變
B、物體所受合外力一定不為零
C、合外力一定對(duì)物體做功,但物體動(dòng)能可能不變
D、物體加速度一定不為零
此例主要考察學(xué)生對(duì)涉及力、速度、加速度、功和動(dòng)能各物理量的牛頓定律和動(dòng)能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的例子,很容易得到正確答案B、D。
例
2、在水平放置的長(zhǎng)直木板槽中,一木塊以6.0m/s的初速度開始滑動(dòng)。滑行4.0m后速度減為4.0m/s,若木板糟粗糙程度處處相同,此后木塊還可以向前滑行多遠(yuǎn)?
此例是為加深學(xué)生對(duì)負(fù)功使動(dòng)能減少的印象,需正確表示動(dòng)能定理中各物理量的正負(fù)。解題過(guò)程如下:
設(shè)木板槽對(duì)木塊摩擦力為f,木塊質(zhì)量為m,據(jù)題意使用動(dòng)能定理有:
二式聯(lián)立可得:s2=3.2m,即木塊還可滑行3.2m。
此題也可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓定律來(lái)求解,但過(guò)程較繁,建議布置學(xué)生課后作業(yè),并比較兩種方法的優(yōu)劣,看出動(dòng)能定理的優(yōu)勢(shì)。
例
3、如圖3,在水平恒力F作用下,物體沿光滑曲面從高為h1的A處運(yùn)動(dòng)到高為h2的B處,若在A處的速度為vA,B處速度為vB,則AB的水平距離為多大?
可先讓學(xué)生用牛頓定律考慮,遇到困難后,再指導(dǎo)使用動(dòng)能定理。
A到B過(guò)程中,物體受水平恒力F,支持力N和重力mg的作用。三個(gè)力做功分別為Fs,0和-mg(h2-h1),所以動(dòng)能定理寫為:
從此例可以看出,以我們現(xiàn)在的知識(shí)水平,牛頓定律無(wú)能為力的問(wèn)題,動(dòng)能定理可以很方便地解決,其關(guān)鍵就在于動(dòng)能定理不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中瞬時(shí)細(xì)節(jié)。
通過(guò)以上三例總結(jié)一下動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟:
(1)明確研究對(duì)象及所研究的物理過(guò)程。
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并確定各力所做的功,求出這些力的功的代數(shù)和。
(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示),根據(jù)動(dòng)能定理列出方程
W總=Ek2—Ek
1(4)求解方程、分析結(jié)果
我們用上述步驟再分析一道例題。
例
4、如圖4所示,用細(xì)繩連接的A、B兩物體質(zhì)量相等,A位于傾角為30°的斜面上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后使A、B均保持靜止,然后釋放,設(shè)A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力為A受重力的0.3倍,不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,求B下降1m時(shí)的速度多大。
讓學(xué)生自由選擇研究對(duì)象,那么可能有的同學(xué)分別選擇A、B為研究對(duì)象,而有了則將A、B看成一個(gè)整體來(lái)分析,分別請(qǐng)兩位方法不同的學(xué)生在黑板上寫出解題過(guò)程:
三式聯(lián)立解得:v=1.4m/s
解法二:將A、B看成一整體。(因二者速度、加速度大小均一樣),此時(shí)拉力T為內(nèi)力,求外力做功時(shí)不計(jì),則動(dòng)能定理寫為:
f=0.3mg
二式聯(lián)立解得:v=1.4m/s
可見,結(jié)論是一致的,而方法二中受力體的選擇使解題過(guò)程簡(jiǎn)化,因而在使用動(dòng)能定理時(shí)要適當(dāng)選取研究對(duì)象。
第三篇:動(dòng)能定理說(shuō)課稿
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》說(shuō)課稿
【教材分析】
一、教材的地位與作用
動(dòng)能定理實(shí)際上是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的功能關(guān)系,它處于《高中物理新課標(biāo)必修2》第七章第七節(jié),它貫穿于這一章,是這一章的重點(diǎn),也是整個(gè)高中物理的重點(diǎn)。新課標(biāo)在講授動(dòng)能和動(dòng)能定理時(shí),沒(méi)有把二者分開講述,而是一功能關(guān)系為線索,同時(shí)引入了動(dòng)能的定義式和動(dòng)能定理。這樣講述,思路簡(jiǎn)明,能充分體現(xiàn)功能關(guān)系這一線索。考慮到初中已經(jīng)講過(guò)動(dòng)能的概念,這樣講述,學(xué)生接受起來(lái)更容易,而且可以提高學(xué)習(xí)效率,老師講的輕松,學(xué)生學(xué)的明白
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)
(1)理解動(dòng)能的概念級(jí)推導(dǎo)過(guò)程,會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。(2)理解動(dòng)能定理的含義及其推導(dǎo)過(guò)程。
(3)知道動(dòng)能定理的適用條件,會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。
2、過(guò)程與方法
(1)靈活運(yùn)用動(dòng)能定理。
(2)培養(yǎng)學(xué)生演繹推理的能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造性思維。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)激發(fā)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行理論探究的興趣。
(2)激發(fā)學(xué)生用不同方法處理同一問(wèn)題的興趣,會(huì)選擇用最優(yōu)的方法處理問(wèn)。(3)培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)會(huì)自然規(guī)律的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(4)培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)思維方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)
1、動(dòng)能概念的理解。
2、動(dòng)能及動(dòng)能定理的推導(dǎo)。
3、動(dòng)能定理的應(yīng)用和試用范圍。
四、教學(xué)難點(diǎn)
1、用動(dòng)能定理解決力學(xué)問(wèn)題的思路和方法。
2、對(duì)動(dòng)能定理的理解。
【學(xué)生情況分析】
考慮到所講授的學(xué)生已達(dá)到高二,在高一一年的學(xué)習(xí)鍛煉中已基本掌握了高中物理的學(xué)習(xí)方法。也有較好的抽象思維和邏輯推斷能力。講授這節(jié)課應(yīng)該比較容易。學(xué)生在前面分別學(xué)過(guò)做功和動(dòng)能的概念,動(dòng)能定理常用于解決運(yùn)動(dòng)學(xué)的問(wèn)題,學(xué)習(xí)好動(dòng)能定理非常重要,并為后一節(jié)的《機(jī)械能守恒定律》的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)相結(jié)合的科學(xué)探究方法,在這里采用這種方法,是學(xué)生進(jìn)一步掌握,也更加容易理解。
【教學(xué)方法和學(xué)法】
以講授法為主多媒體手段等為輔,配合學(xué)生的自學(xué)、討論等多種形式的教法和學(xué)法。【教學(xué)過(guò)程】
一、提出問(wèn)題、導(dǎo)入新課
我們知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度,前面我們通過(guò)探究重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系,從而確立重力勢(shì)能的表達(dá)式;重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系是什么?通過(guò)與學(xué)生問(wèn)答得出重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系從而引出動(dòng)能
二、確定目標(biāo),理論探究 1.動(dòng)能與什么有關(guān)?
通過(guò)提問(wèn)方式,讓學(xué)生回答動(dòng)能與什么因素有關(guān)。然后通過(guò)幻燈片flash功能定性的了解動(dòng)能與物體的質(zhì)量和物體的速度有關(guān),速度越大動(dòng)能越大,質(zhì)量越大動(dòng)能越大
2.動(dòng)能公式的推導(dǎo)
通過(guò)例一來(lái)推導(dǎo)動(dòng)能的公式和了解動(dòng)能的定義
例一:物塊在水平光滑桌面上,在水平恒力F的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),試用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)定律求F的做功W
(1)提問(wèn)學(xué)生,然后讓學(xué)生做出回答。(2)在黑板寫出求解過(guò)程
22(3)得結(jié)論Ek=1/2mv2-1/2mv1,然后用WG=mgh1-mgh2進(jìn)行類比,對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn),讓他們思考與討論這個(gè)公
2式代表的意義從而得出動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=1/2mv
(4)給出動(dòng)能的定義,表達(dá)式,單位(5)對(duì)于動(dòng)能的理解: A:物理狀態(tài)量→能量狀態(tài)→機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B:標(biāo)量性:只有大小,沒(méi)有負(fù)值
C:相對(duì)性:相對(duì)于不同的參照系的結(jié)果往往不同 D:物體做正功,動(dòng)能增加,物體做負(fù)功,動(dòng)能減少
三、動(dòng)能定理推導(dǎo)
對(duì)于例一進(jìn)行變式,水平面改為有摩擦。同樣用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)定律去求得摩擦力和F的做功W(1)請(qǐng)同學(xué)來(lái)黑板上寫出F和f做功的表達(dá)式(2)得出F和f的做功表達(dá)式為W=1/2mv2-1/2mv1
(3)請(qǐng)同學(xué)用語(yǔ)言把這個(gè)公式表述出來(lái),看看這個(gè)公式蘊(yùn)含著什么意義(4)給出動(dòng)能定理的含義,表達(dá)式
(5)對(duì)動(dòng)能定理的理解:a:對(duì)外力對(duì)物體做的總功的理解:有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng),而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因此它們做的功就有正、負(fù)之分,總功指的是各外力做功的代數(shù)和 b:動(dòng)能的改變量指的是末狀態(tài)的動(dòng)能減去初狀態(tài)的動(dòng)能
四、用動(dòng)能定理解題并了解其優(yōu)越性及動(dòng)能定理的試用范圍
例2:架飛機(jī),質(zhì)量m=5.0×10Kg,起飛過(guò)程中從靜止開始滑跑的路程為S=5.3×10m時(shí),達(dá)到起飛速度v=60m/s.在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飛機(jī)受到的牽引力?(1)叫兩個(gè)學(xué)生上黑板分別用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)定律和動(dòng)求解
(2)比較兩種解題方法的不同,講出動(dòng)能定理解題有什么特點(diǎn)(3)得出結(jié)論,動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng),可以簡(jiǎn)便運(yùn)動(dòng)過(guò)程
例3討論的是物體在一直線上運(yùn)動(dòng),如果運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線呢?我站在高度為h的高臺(tái)上,以和水平α的角度扔出一根粉筆,求粉筆落地的速度大小?我在同一高度斜向上、豎直向上、豎直向下以相同速度拋出不同粉筆,不計(jì)空氣阻力,它們落地時(shí)的速度大小相同嗎?
(1)同樣叫兩個(gè)學(xué)生叫兩個(gè)學(xué)生上黑板分別用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)定律和動(dòng)能定理進(jìn)行求解(2)比較兩種解題方法的不同,講出動(dòng)能定理解題有什么特點(diǎn)
(3)得出結(jié)論,動(dòng)能定理適用于曲線運(yùn)動(dòng),可以簡(jiǎn)便曲線過(guò)程中的一些計(jì)算的計(jì)算 能定理進(jìn)行
32例4:運(yùn)動(dòng)到了A點(diǎn),求在此過(guò)程中F的做功W
如圖所示,在一個(gè)水平向右的力F作用,小球無(wú)限緩慢的從B(1)請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)上黑板用自己的方法去解題
(2)分析兩個(gè)同學(xué)解題的對(duì)錯(cuò),討論
(3)得出結(jié)論:動(dòng)能定理適用于變力做功的物理情景 動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn):不用考慮中間過(guò)程是直線還是曲線,也不用考慮中間過(guò)程中的加速度和速度是如何變化,只需要求物理初始狀態(tài)和末狀態(tài)的動(dòng)能和整個(gè)過(guò)程中合力做的動(dòng)!所以在處理動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題中可以優(yōu)先考慮動(dòng)能定理
動(dòng)能定理的使用范圍:沒(méi)有范圍,沒(méi)有限制,應(yīng)用最為廣泛!既能用于恒力做功,又可以用來(lái)變力做功,既可以用來(lái)直線運(yùn)動(dòng),又可以用來(lái)曲線運(yùn)動(dòng)
五、解題步驟 解題步驟:
第一步:明確研究對(duì)象和所研究的物理過(guò)程,確定初末位置 第二步:求初末狀態(tài)下的動(dòng)能并根據(jù)動(dòng)能定理列出方程 第三步:求解方程
七、課堂總結(jié)
口述本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)。(在本節(jié)課中,重點(diǎn)在講授中已經(jīng)突出,需學(xué)生理解記憶。難點(diǎn)主要在例題中突破,在講授過(guò)程中強(qiáng)調(diào)功能轉(zhuǎn)換。)
1、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。動(dòng)能定理:外力所做的功等于動(dòng)能的改變量。
2、根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,演繹推導(dǎo)動(dòng)能定理,體現(xiàn)了運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的思想。
3、動(dòng)能定理中所說(shuō)的外力可以是任意的力,功 是指所有作用在物體上的外力的合力的功。要使學(xué)生分清過(guò)程量與狀態(tài)量之間的關(guān)系。
4、優(yōu)越性:動(dòng)能定理只涉及物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況和初末狀態(tài);而不考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié),選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)過(guò)程更是能簡(jiǎn)化求解過(guò)程。因此應(yīng)用動(dòng)能定理解題比較方便。尤其是物體在變力做功的情況下。
八、布置作業(yè)
① 教材“問(wèn)題與練習(xí)”第1、2、3題.②世紀(jì)金榜
【板書設(shè)計(jì)】
7.7動(dòng)能及動(dòng)能定理 1動(dòng)能
定義:物理因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能
表達(dá)式:Ek=1/2mv2 單位:焦耳J或者(Kg *m2/s2)
對(duì)于動(dòng)能定理的理解:A:物理狀態(tài)量→能量狀態(tài)→機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài) B:標(biāo)量性:只有大小,沒(méi)有負(fù)值
C:相對(duì)性:相對(duì)于不同的參照系的結(jié)果往往不同 D:物體做正功,動(dòng)能增加,物體做負(fù)功,動(dòng)能減少
2.動(dòng)能定理
定義:合外力對(duì)物體做的功等于這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化量
公式:W=1/2mv2-1/2mv1
對(duì)動(dòng)能定理的理解:a:對(duì)外力對(duì)物體做的總功的理解:有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng),而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因
此它們做的功就有正、負(fù)之分,總功指的是各外力做功的代數(shù)和
b:動(dòng)能的改變量指的是末狀態(tài)的動(dòng)能減去初狀態(tài)的動(dòng)能
3.動(dòng)能定理的范圍
沒(méi)有范圍,沒(méi)有限制,應(yīng)用最為廣泛!既能用于恒力做功,又可以用來(lái)變力做功,既可以用來(lái)直線運(yùn)動(dòng),又可以用來(lái)曲線運(yùn)動(dòng)
4.解題步驟
第一步:明確研究對(duì)象和所研究的物理過(guò)程,確定初末位置 第二步:求初末狀態(tài)下的動(dòng)能并根據(jù)動(dòng)能定理列出方程 第三步:求解方程 22
第四篇:說(shuō)課稿(動(dòng)能定理)
宜昌市專業(yè)技術(shù)職務(wù)水平能力測(cè)試
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》說(shuō)課稿
●
興山一中
李華平
一、教材分析
(一)教材介紹
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》是人教版高中新教材必修2第七章第7節(jié)內(nèi)容,動(dòng)能定理實(shí)際上是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的功能關(guān)系,它貫穿于這一章教材,是這一章的重點(diǎn)。教材在講述動(dòng)能和動(dòng)能定理時(shí),沒(méi)有把二者分開講述,而是以功能關(guān)系為線索,同時(shí)引入了動(dòng)能的定義式和動(dòng)能定理,這樣敘述,思路簡(jiǎn)明,能充分體現(xiàn)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一基本關(guān)系。
(二)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征,制定如下教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)知道動(dòng)能的概念及表達(dá)式。
(2)理解動(dòng)能定理及動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程。
(3)掌握運(yùn)用動(dòng)能定理的基本分析方法及解題步驟。
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì)運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式。(2)歸納總結(jié)運(yùn)用動(dòng)能定理解題的基本方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo),感受成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣。
(三)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
本著課程標(biāo)準(zhǔn),在吃透教材、了解學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,我確立了如下教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。
重點(diǎn):掌握運(yùn)用動(dòng)能定理解題的基本分析方法及步驟。難點(diǎn):熟練運(yùn)用動(dòng)能定理解決有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題。
二、學(xué)情分析
深入了解學(xué)生是上好課的關(guān)鍵,我對(duì)學(xué)生的基本情況分析如下:
1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課內(nèi)容之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律,具備了處理簡(jiǎn)單力學(xué)問(wèn)題的能力。
2、初中學(xué)段已經(jīng)對(duì)動(dòng)能有了初步了解,對(duì)功和能的關(guān)系也有了一定的認(rèn)識(shí)。
3、通過(guò)三年多物理知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒎治鰡?wèn)題能力、歸納總結(jié)能力。
三、教法與學(xué)法
為了發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),執(zhí)教本課內(nèi)容時(shí),我主要采取以下教學(xué)方法和學(xué)法。
教法:推理、探究、歸納、討論
學(xué)法:以探究性學(xué)習(xí)和學(xué)生合作學(xué)習(xí)為主,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
四、教學(xué)過(guò)程
新課導(dǎo)入:
在初中和本章第一節(jié)《追尋守恒量》中,我們已經(jīng)清楚:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。
(一)演示實(shí)驗(yàn)
1、介紹實(shí)驗(yàn)裝置:讓小球A從光滑的斜面上滑下,與木塊B相碰粘在一起,推動(dòng)木塊做功。
2、演示并觀察現(xiàn)象:
(1)讓同一小球從不同高度滑下,高度大時(shí),小球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn),對(duì)木塊做的功多;
(2)讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滑下,質(zhì)量大的小球把木塊推得遠(yuǎn),對(duì)木塊做的功多。
3、從功能關(guān)系定性分析得到:
物體的質(zhì)量越大在,速度越大,它的動(dòng)能就越大;通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們還了解到力所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系:W?v2。
那么物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度之間究竟有怎樣的定量關(guān)系呢?
A B
(二)動(dòng)能表達(dá)式
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,在研究重力勢(shì)能時(shí),我們是從重力做功入手的,故研究動(dòng)能我們也從力對(duì)物體做功入手分析。
如圖,即課本第18頁(yè)7.5-1。設(shè)某物體的重量為m,初速度為v1,在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F作用下發(fā)生一段位移l,速度增大到v2。則:
1、力F對(duì)物體所做的功是多大?(W?Fl)
2、物體的加速度多大?(a?Fm)
3、物體的初速度、末速度、位移之間有什么關(guān)系?(v22?v12?2al)
4、綜合上述三式,你能推導(dǎo)得出什么樣的式子?
結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)的過(guò)程評(píng)析:(在黑板上展示詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程)
W?12mv2?2v1 F l F v2
12mv1
1222通過(guò)上式可以看出,“1mv”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。
5、“mv2是過(guò)程終了時(shí)與過(guò)程開始時(shí)的差,也就是這個(gè)量在這個(gè)過(guò)程中發(fā)212生的變化,正好等于力對(duì)物體做的功。結(jié)合W?v2及演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論,所以“應(yīng)該就是我們尋找的動(dòng)能的表達(dá)式。
總結(jié):質(zhì)量為m的物體,以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為:
Ek?12mv
2mv26、講述動(dòng)能的有關(guān)問(wèn)題:(1)動(dòng)能是標(biāo)量。
(2)動(dòng)能的單位是J(焦耳)。
(三)動(dòng)能定理
1、表達(dá)式:有了動(dòng)能的表達(dá)式后,前面我們推出的W?可以寫成:
W?Ek2?Ek1
12mv2?212mv1就
2學(xué)生敘述上述表達(dá)中各字母的所表示的物理量:W表示合力對(duì)物體所做的功,Ek2表示一個(gè)過(guò)程的末動(dòng)能mv2,Ek1表示一個(gè)過(guò)程的初動(dòng)能mv1。
2212122、用語(yǔ)言描述上述表達(dá)式:
力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)能定理。
如果物體受到幾個(gè)力的共同作用,動(dòng)能定理中的W即為合力的功。
3、討論:
問(wèn)題1:當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí),物體動(dòng)能如何變化?(當(dāng)合力對(duì)物體做正功時(shí),末動(dòng)能大于初動(dòng)能,動(dòng)能增加。)問(wèn)題2:當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí),物體動(dòng)能如何變化?(當(dāng)合力對(duì)物體做負(fù)功時(shí),末動(dòng)能小于初動(dòng)能,動(dòng)能減小。)
4、動(dòng)能定理的適用條件:
當(dāng)物體受變力作用,或做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),我們可利用微元法,將過(guò)程分成許多小段,認(rèn)為物體在每小段的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到的力是恒力,運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線,這樣也能得到動(dòng)能定理。
所以動(dòng)能定理,既適合于恒力做功,也適合于變力做功,既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。
5、動(dòng)能定理的應(yīng)用:
引導(dǎo)分析:(1)見課本第20頁(yè)“例題1”。
(2)見課本第20頁(yè)“例題2”。
學(xué)生課外用牛頓定律解答以上兩題,并比較兩種不同方法的優(yōu)劣。
6、運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟:(略)
動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間,用它來(lái)處理問(wèn)題要比牛頓定律方便。運(yùn)用動(dòng)能定理解題,必須清楚物體在所研究過(guò)程中的受力及各力的做功情況,明確初末狀態(tài)的動(dòng)能。
(四)布置作業(yè):書面完成課本74頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”中3、4、5題。
五、總結(jié)歸納
本節(jié)課的內(nèi)容是高中物理的重中之重,是高考的必考內(nèi)容之一,本節(jié)連同下一節(jié)《機(jī)械能守恒定律》是用能量觀點(diǎn)解決力學(xué)問(wèn)題的重要工具,因此,這兩節(jié)課后可以加適當(dāng)?shù)牧?xí)題課加以鞏固,也可以在本節(jié)課后就加一節(jié)習(xí)題課。本節(jié)課的內(nèi)容不是十分復(fù)雜,動(dòng)能定理的推導(dǎo)難度也不很大,在這里,一定要放手讓學(xué)生體驗(yàn)推導(dǎo)過(guò)程,以便加深學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的認(rèn)識(shí)。動(dòng)能定理的運(yùn)用是本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵,這節(jié)課不可能讓學(xué)生一下子全部掌握動(dòng)能定理運(yùn)用的全部技巧,而應(yīng)該教給學(xué)生最基本的分析方法,且最基本的分析方法的形成可以根據(jù)例題習(xí)題的處理逐步讓學(xué)生自己體會(huì)。
六、板書設(shè)計(jì)
動(dòng)能和動(dòng)能定理
(一)動(dòng)能
1、概念
2、表達(dá)式
3、標(biāo)矢性,單位
(二)動(dòng)能定理
1、內(nèi)容:
2、公式表達(dá):
3、例題分析
4、解題基本步驟
第五篇:《動(dòng)能定理》教案
“動(dòng)能動(dòng)能定理”教學(xué)案例 【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.理解動(dòng)能的概念,利用動(dòng)能定義式進(jìn)行計(jì)算,并能比較不同物體的動(dòng)能;
2.理解動(dòng)能定理表述的物理意義,并能進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算;
3.深化性理解的物理含義,區(qū)別共點(diǎn)力作用與多方物理過(guò)程下的表述;
二、過(guò)程與方法
1.掌握恒力作用下利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功的公式推導(dǎo)動(dòng)能定理;
2.理解恒力作用下牛頓運(yùn)動(dòng)定律理與動(dòng)能定理處理問(wèn)題的異同點(diǎn),體會(huì)變力作用下動(dòng)能定理解決問(wèn)題的優(yōu)越性;
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.感受物理學(xué)中定性分析與定量表述的關(guān)系,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言推理的簡(jiǎn)潔美;
2.體會(huì)從特殊到一般的研究方法;
【教學(xué)重、難點(diǎn)】
動(dòng)能定理的理解與深化性應(yīng)用
【教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)】
動(dòng)能定理的推導(dǎo)
【教學(xué)過(guò)程】
一、提出問(wèn)題、導(dǎo)入新課
通過(guò)探究“功與物體速度的變化關(guān)系”,從圖像中得出,但具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么?
二、任務(wù)驅(qū)動(dòng),感知教材
1.動(dòng)能與什么有關(guān)?等質(zhì)量的兩物體以相同的速率相向而行,試比較兩物體的動(dòng)能?如果甲物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)呢?
已知,甲乙兩物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同?動(dòng)能呢?
車以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),車內(nèi)的人以相對(duì)于車向車前進(jìn)的方向走動(dòng),分別以車和地面為參照物,描述的是否相同?說(shuō)明了什么?
通過(guò)以上問(wèn)題你得出什么結(jié)論?
2.動(dòng)能定理推導(dǎo)時(shí),如果在實(shí)際水平面上運(yùn)動(dòng),摩擦力為,如何推導(dǎo)?
如果在實(shí)際水平面上先作用一段時(shí)間,發(fā)生的位移,爾后撤去,再運(yùn)動(dòng)停下來(lái),如何表述?
3.試采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律方法求解教材的例題1,并比較兩種方法的優(yōu)劣?
三、作探究,分享交流
(嘗試練習(xí)1)
教材:1、2、3
四、釋疑解惑
(一)動(dòng)能
1.定義:_______________________;
2.公式表述:_______________________;
3.理解
⑴狀態(tài)物理量→能量狀態(tài);→機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
⑵標(biāo)量性:大小,無(wú)負(fù)值;
⑶相對(duì)性:相對(duì)于不同的參照系,的結(jié)果往往不相同;
⑷,表示動(dòng)能增加,合力作為動(dòng)力,反之做負(fù)功;
(二)動(dòng)能定理
1.公式的推導(dǎo):
2.表述:
3.理解: ⑴對(duì)外力對(duì)物體做的總功的理解:有的力促進(jìn)物體運(yùn)動(dòng),而有的力則阻礙物體運(yùn)動(dòng)。因此它們做的功就有正、負(fù)之分,總功指的是各外力做功的代數(shù)和;又因?yàn)椋钥偣σ部衫斫鉃楹贤饬Φ墓Α<矗喝绻矬w受到多個(gè)共點(diǎn)力作用,同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)撤銷,則:;如果發(fā)生在多方物理過(guò)程中,不同過(guò)程作用力個(gè)數(shù)不相同,則:。
例題1:如圖所示,用拉力作用在質(zhì)量為的物體上,拉力與水平方向成角度,物體從靜止開始運(yùn)動(dòng),滑行后撤掉,物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為,求:撤掉時(shí),木箱的速度?木箱還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?
如果拉力的方向改為斜向下,求再滑行的位移?
如果拉力改為水平,路面不同段滑動(dòng)摩擦系數(shù)是不一樣的,如何表示
解析:
⑵對(duì)該定理標(biāo)量性的認(rèn)識(shí):因動(dòng)能定理中各項(xiàng)均為標(biāo)量,因此單純速度方向改變不影響動(dòng)能大小。如用細(xì)繩拉著一物體在光滑桌面上以繩頭為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,合外力方向指向圓心,與位移方向始終保持垂直,所以合外力做功為零,動(dòng)能變化亦為零,并不因速度方向改變而改變。
⑶對(duì)定理中“增加”一詞的理解:由于外力做功可正、可負(fù),因此物體在一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能可增加,也可能減少。因而定理中“增加”一詞,并不表示動(dòng)能一定增大,它的確切含義為末態(tài)與初態(tài)的動(dòng)能差,或稱為“改變量”。數(shù)值可正,可負(fù)。
⑷對(duì)狀態(tài)與過(guò)程關(guān)系的理解:功是伴隨一個(gè)物理過(guò)程而產(chǎn)生的,是過(guò)程量;而動(dòng)能是狀態(tài)量。動(dòng)能定理表示了過(guò)程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。
⑸動(dòng)能定理中所說(shuō)的外力,既可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是任何其他的力,動(dòng)能定理中的W是指所有作用在物體上的外力的合力的功。
⑹動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的,但對(duì)于外力是變力,物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況同樣適用。
五、典型引路
例題2:如圖所示,一質(zhì)量為的物體,從傾角為,高度為的斜面頂端點(diǎn)無(wú)初速度地滑下,到達(dá)點(diǎn)后速度變?yōu)椋缓笥衷谒降孛嫔匣形灰坪笸T谔帯?/p>
求:
1.物體從點(diǎn)滑到點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功?
2.物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)? 3.如果把物體從點(diǎn)拉回到原出發(fā)點(diǎn),拉力至少要做多少功?
引伸思考:物體沿斜面下滑過(guò)程中,如果在點(diǎn)放一擋板,且與物體碰撞無(wú)能損,以原速率返回,求最終物體停留在什么地方?物體在斜面上通過(guò)的路程是多少?
六、方法歸納
動(dòng)能定理的應(yīng)用步驟:
(1)明確研究對(duì)象及所研究的物理過(guò)程。
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并確定各力所做的功,求出這些力的功的代數(shù)和。
(3)確定始、末態(tài)的動(dòng)能。(未知量用符號(hào)表示),根據(jù)動(dòng)能定理列出方程。
(4)求解方程、分析結(jié)果。
七、分組合作、問(wèn)題探究
八、鞏固性練習(xí)
1.一質(zhì)量為2千克的滑塊,以4米/秒的速度在光滑水平面上向左滑行。從某一時(shí)刻起,在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,滑塊的速度變?yōu)椋较蛩较蛴摇T谶@段時(shí)間里水平力做的功為:A.0 B. C. D.
2.以初速度v0豎直上拋一小球,若不計(jì)空氣阻力,從拋出到小球的動(dòng)能減少一半所經(jīng)歷的時(shí)間可能為()
A. B. C.(1+)D.(1-)
3.用恒力沿一光滑水平面拉一質(zhì)量為的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)秒鐘,拉力和水平方向夾角,如果要使拉力所做的功擴(kuò)大到原來(lái)的2倍,則()
A.拉力增大到,其他條件不變
B.質(zhì)量縮小到,其他條件不變
C.時(shí)間擴(kuò)大到,其他條件不變
D.使夾角改為,其他條件不變