4. 动能 动能定理课件配套优秀公开课教案设计

第4节

动能

动能定理

第3课时

动能定理的应用1教案

教学目标

1.引导学生掌握动能定理的一般使用步骤

2.引导学生掌握动能定理在直线运动中恒力情况下的应用、在多过程问题中的简单应用

教学重点

动能定理的一般使用步骤

教学难点

动能定理在多过程问题中过程的选择、做功的计算

教学过程

【复习导入】

1.动能定理的简单理解

2.请用牛顿运动定律和运动学公式解题：

例1.一架喷气式飞机，质量为m ，起飞过程由静止开始滑跑。当位移达到L 时，速度达到起飞速度v，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的k倍。求飞机受到的牵引力。

回忆：应用牛顿运动定律和运动学公式解题的一般步骤：

1.明确＿＿＿＿；（有时要注意变换＿＿＿＿）

2.画图进行分析＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿；（画图很重要，要养成习惯）

3.进行必要的力的合成和分解；（在使用正交分解时，通常选加速度方向为一坐标轴方向，当然也有例外）

4.根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；（要选定正方向）

【学一学】

自主学习，梳理知识

一、动能定理在直线运动中恒力情况下的应用

例1.一架喷气式飞机，质量为m ，起飞过程由静止开始滑跑。当位移达到L 时，速度达到起飞速度v，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的k倍。求飞机受到的牵引力。

步骤1.写出合力对飞机所做总功W的表达式

步骤2.写出飞机动能变化量△Ek的表达式

步骤3.联立以上两式，写出牵引力的表达式并求解

总结应用动能定理解题的一般步骤：

1.能量的意识；优先考虑用动能定理；

2.明确＿＿＿＿；（有时要注意变换＿＿＿＿）

3.画图进行分析＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿；

4.若涉及到是力、位移、速度关系问题，则确定各力所做的功，求出这些力的功

的代数和或者合力做的功。

5.确定初、末态的动能。根据动能定理W总＝Ek2-Ek1列出方程求解

二、动能定理在直线运动多过程情况下的应用

例2.物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面进入沙坑h处停止，如图所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍．

法一：动能定理（全程）

步骤1.写出外力对物体所做总功W的表达式

步骤2.写出物体动能变化量△Ek的表达式

步骤3.联立以上两式进行求解

法二：动能定理（分段）

法三：牛顿运动定律和运动学公式

【讲一讲】教师点拨，突出重点

讲解以上练习，突出解题思路和过程。

【练一练】夯实基础，提升能力

1.一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,μ=0.1，现用水平外力F=2N拉其运动5 m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10 m/s2) ２.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，

“A鱼”竖直下滑hA后速度减为零，“B鱼”竖直下滑hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外还受浮力和水的阻力，已知“鱼”在水中所受浮力

是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：

（1）“A鱼”入水瞬间的速度VA1；

（2）“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；

（3）“A鱼”与“B鱼”

在水中运动时所受阻力之比fA：fB

【评一评】方法归纳，思维拓展

应用动能定理解题的一般步骤可简化为：

应用动能定理涉及一个过程、两个状态，

1.一个过程：

指做功的过程（运动过程分析），应明确涉及的过程中研究对象受到的各外力（受力分析）所做的总功；

2.两个状态：指初、末两个状态的动能

解析：（1）A从H处自由下落，机械能守恒：。解得：

（2）方法一：小鱼A从开始下落到水面下hA位置过程中，根据动能定理得：。解得

方法二：小鱼A入水后做匀减速运动，得减速时加速度：，。由牛顿第二定律：。解得：

（3）同理可得得：

教学后记

本堂课在学生基础好一些的班级应用我校的411课堂教学改革模式很容易成功，若上课的班级基础一般，建议不要过多复习应用牛顿运动定律和运动学公式解题的一般步骤。