4. 动能 动能定理教学教案设计

2017年“五学课堂”学案

四川省广元中学

王中明

课

题

动力学观点和能量观点的综合应用

---- 多过程问题的解题技巧

物理

班级

高2015级15班

课时

1课时

科

目

一、教学目标

(一)知识与技能

1、复习牛顿定律；能用牛顿第二定律分析运动过程中力，加速度，速度的变化。

2、掌握机械能守恒的条件，会用机械能守恒解决多过程问题中的能量变化。

3、

体会并对比分过程和全过程的解题繁易，合适的情况下选择最优研究过程。

4、比较动能定理与牛顿定律解题的繁易，会在合适的情况下选择最优解题方法。

(二)过程与方法

由于本节为高三一轮复习课，故通过生活实例引入已经学过的物理模型，在形象的物理问题中总结出物理模型，讲练结合，引导学生由动力学观点进入能量学观点快速准确解题。

(三)情感、态度与价值观

1.培养学生解题过程的分析能力，能够快速的找到最优的解题方法。

2.通过练习解题，形成良好的、规范的物理解题格式，展现严密的物理思维。

二、教学重难点

1.教学重点：物理过程的分析和研究过程的选取。

2.教学难点：解题方法的选取。

三、教学过程

(一)复习引入：运动过程分析及能量变化

例题一：一钢球从距弹簧上端距离为h处自由下落到一竖直放置的的弹簧上，到压缩到最短的过程中。

问题一：按运动性质分，该过程可分为几个运动过程? 问题二：该过程的V-t图像该怎样画？

问题三：从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中钢球的机械能怎么变化？弹性势能怎样变化？

问题四：从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中钢球弹簧组成的系统机械能怎么变化？

问题五：从钢球与弹簧接触到压缩到最短的过程中钢球与弹簧组成的系统势能怎么变化？

【跟进题组】如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是

A．动能减小，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能先减小后增大，重力势能减小

D．动能先增大后减小，重力势能增大

（二）分过程与全过程

例题二：如图所示，质量为m的小球，从离地面H高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中。设小球受到泥潭的阻力为f，重力加速度为g，不计空气阻力，求小球陷入泥潭的最大深度h。

【跟进题组】一篮球距地面高H处静止释放，与地面相撞后被原速弹起，若运动过程中空气阻力大小恒为f。经过多次撞击后静止在地面上，请问整个过程中篮球通过的路程是多少？

（三）解题方法的选取(一题多解) 例题三：如图所示，质量为m的物体放在摩擦因数是μ的水平地面上，现用水平恒力F作用在物体上使它从静止开始做匀加速直线运动。

若经过位移x撤去外力F，求物体再经过多长位移停下？

方法一：用牛顿定律和运动学公式求解：

方法二：用动能定理分过程求解

方法三：用动能定理全程求解

H F

【跟进题组】所示一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为s，如图所示，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ

（四）课堂总结

一、动力学问题的解题方法

(1)动力学观点：牛顿定律和运动学公式解题。

(2)能量观点：动能定理及其他功能关系和能量守恒。

二、多过程问题的解题技巧

(1)“合”—初步了解全过程，构建大致的运动图景。

(2)“分”—将全过程进行分解，分析每个过程的规律。

(3)“合”—找到子过程的联系，寻找解题方法。

课后练习1 如图所示，质量为m的小球在倾角为θ的粗糙斜面顶端，由静止开始下滑，斜面长为l,动摩擦因数为μ,下滑到底端与一挡板相撞，被原速弹回，经过多次撞击候最终静止，求小球通过的路程S（整个过程忽略空气阻力）.

课后练习2 【真题示例1】

(2016·全国卷Ⅱ，25)轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。

(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；

(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。

四、板书设计

1、机械能守恒的条件：

2、机械能守恒的条件的三层意思：

一是：

二是：

三是：

3、三大解题方法：牛顿定律、能量守恒、动量守恒