课题研究公开课教案

用力学和能量观点分析板块模型

教学目标：

1.

综合运用力的观点和能量观点分析问题

2.

培养建立物理模型的能力

教学重点: 熟练掌握力的观点和能量观点分析问题

教学难点：

建立物理模型的能力

教学过程：

一：引入

力的观点与能量是从不同的角度来研究问题。解决物理问题时，用不同的方法联合处理问题，会更快捷、更有效。

二：复习

1.力的观点：牛顿定律和运动学公式（

默写）

2．功与能观点： （1）功W = (适用于恒力功的计算) （2）功率:P 平均= = P瞬时 = （3）动能： EK= = P2/2m (4)重力势能Ep = (凡是势能都与零势能面的选择有关) （5）动能定理公式： （6）机械能守恒定律： ①守恒条件： ②表达式： （7）．功能关系：功是能量转化的量度

①做功的过程就是能量转化的过程,②做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度

写出你所知道的各种功能关系

三：板块模型

板块模型物理情景：如右图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度v0沿木板表面从A点开始滑动，到达木板B点。木板前进l时，滑块在木板上前进了L。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，请完成以下分析：

（1）画出滑块、木板的受力图，并说明它们分别做v0什么运动？

（2）若木板足够长，两物体最终做的运动状态是怎样的？

（3）图示位置，滑块的位移xm= （4）若图示位置滑块刚好不从木板上滑下，则“刚好”隐含的条件．．是 。

板块模型分析方法：

用力的观点分析——求滑块在木板上滑行的时间以及滑块、木板的速度分别为少？

用能量的观点分析——（1）求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？摩擦力做的总功为多少？（2）求滑块、木板的动能为多少？（3）求此过程中增加的内能？

用动量的观点分析——试分析滑块、木板组成的系统动量是否守衡？

模型推广：

⑴一物块在木板上滑动(QFfs相对E，Q为摩擦在系统中产生的热量)。

⑵小球在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动。

⑶一静一动的同种电荷追碰运动等。

变形一：如图所示，质量为M的木板长为L，木板的两个端点分别为A、B，中点为O，木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动。若把质量为m的小木块（可视为质点）置于木板的B端，小木块的初速度为零，最终小木块随木板一起运动。小木块与木板间的动摩擦因数为μ，m 重力加速度为g。求：

A B v0 M O （1）小木块与木板相对静止时，木板运动的速度；

L （2）小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什

么范围内，才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间。

变形二：质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F=8 N，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长，求从小物块放上小车开始，经过t=1.5 s，小物块通过的位移大小为多少？