4. 动能 动能定理教学设计(教案)

江苏省宝应中学高一物理导学案 主备人：毛

锌 复备人：毛

锌 2018.4.16 4.4 动能定理的应用

【学习目标】

1．会用动能定理处理一些常规问题，领会运用动能定理解题的优越性；

2．知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功；

3．能用动能定理解决一些多过程的复杂问题。

【学习重、难点】

实际问题中动能定理的应用的是重点，题设情境中的正确的运动、受力、功能分析是难点。

【要点梳理】[来源

:学科网ZXXK]一、动能定理及其理解：

1．动能定理的内容：

2．表达式：

3．如果合外力做正功,物体的动能就

；合外力做负功，物体的动能就

（填增加或减少）

4．动能定理不仅适用于恒力做功情况，也适用于

做功情况，不仅适用于直线运动情况，也适用于

运动情况

5．动能定理不涉及物体运动过程中的

和

（填写两个物理量名称），因此用动能定理处理问题比较简单。

二、利用动能定理解题的步骤：

1．确定研究对象，确定一个过程，两个状态，找出这两个状态对应的初速度和末速度。

2．对研究对象进行受力分析，分析该过程中合外力做的功，或分别找出各个力做的功(注意功的正负)。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别找出力在各个阶段中做的功。

3．找出总功及物体的初、末动能。(注意动能增量是末动能减初动能) 4．按照动能定理列方程求解。

【课堂活动】

活动一

对动能定理的理解

例1：A、B两物体放在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力作用下，由静止开始通过相同的位移，若A的质量大于B的质量，则在这一过程中：（ ）

A、A获得的动能大 B、B获得的动能大

C、A、B获得的动能一样大 D、无法比较谁获得的动能大

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锌 2018.4.16 变式1：质量不等但初动能相同的两物体，在动摩擦因数相同的地面上滑行直到停止，则（ ）

A．质量大的物体滑行距离大 B．质量小的物体滑行距离大 C．它们滑行的时间相同 D．质量大的物体克服摩擦做的功多

小结1：

活动二

应用动能定理处理匀变速直线运动问题

例2：一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。

变式2：一质量为1kg的物体被人用手由静止向上匀加速提升1m，这时物体的速度2 m/s，问

①物体克服重力做功为多少？

②合外力对物体做功为多少？

③人手对物体做功为多少？

小结2：

活动三

应用动能定理求变力做功

例3：一人用力踢质量为1 kg的静止足球,使足球以10 m/s的水平速度飞出,设人踢足球的平均作用力为200 N,足球在水平方向滚动的距离为20 m,则人对足球做的功为(g取10 m/s2)(

)。

A．50 J

B．200 J

C．4000 J

D．6000 J

变式3：从高为5m处以水平速度8m/s抛出一质量为0.2kg的皮球,皮球落地速度为12m/s,求此过程中皮球克服空气阻力做的功? (g取10 m/s) 2V0

小结3：

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h=5m

v

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锌 2018.4.16 活动四

应用动能定理处理多过程问题

例4：

将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。(g取10m/s2)

h H

变式4：如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止.求: (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.

(2)物体与水平面间的动摩擦因数.

A

o

B

xC

小结4：

【当堂巩固】

1．在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的（

）

A、动能

B、速度

C、速率

D、位移

2．一颗子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s.设子弹在树干中所受到的阻力为一恒力，那么子弹以v/2的速度射入树干中，射入的深度为（

）

A.s B.sss C. D.

2423．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0．5 m，在着地过程中地面对双脚的平均作用力估计为（

）

A．自身重力的2倍

C．自身重力的8倍

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B．自身重力的5倍

D．自身重力的10倍

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锌 2018.4.16 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的作用下，从平衡位置P点很缓慢的移动到Q点，如图4-2-6所示，则F所做的功为（

）

A..mglcos B.Flsin C.mgl(1cos) D.Fl

【课后练习】

O θ

L F P 图4-2-6 Q 1．一质量为0.3㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（

）

A．Δv=0

B．Δv=12m/s

C．W=0

D．W=10.8J

2．同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是（

）

A.动能

B.速度

C.速率

D.重力所做的功

3．一根长为L的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球处于最低平衡位置时，给小球一定得初速度

小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：

(1) 小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？

(2) 小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？

4．从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k（k<1）倍,而v0，v要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P，0至少应多大？

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