习题教学设计和教学实录

《动能定理

机械能守恒定律的应用》

★教学目标：

1．知识目标

通过典型例题的讲解，使学生对质点的动能定律和质点组的机械能守恒定律有进一步地理解，并能熟练应用质点的动能定理、质点组的机械能守恒定律解题。

2．能力目标

在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能熟练应用本章知识和质点的动能定理、机械能守恒定律分析解决力学中的综合问题。引导学生深度思考，解题过程深刻理解物理定理、定律和物理现象。

3．物理方法教育目标

通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。

★复习重点：

灵活运用物理定律、物理定理解决力学中的综合问题，解决高考中中难题。

★教学方法：

复习提问，讲练结合，学案导学

★教具

多媒体教学，学案

★教学过程

一、回顾质点的动能定理和质点组的机械能守恒定律的内容和表达式（复习提问）

1、动能定理的内容及表达式: 内容：表述1：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

表述2：合力所做的功等于物体动能的增量。

1212表达式：

W合=Ek=mv2mv1222、功能原理的内容及表达式:

内容：除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于系统机械能的增量。（一个质点和地球构成的质点组的功能原理。）

表达式：W除重力、弹力＝E2－E1

3、机械能守恒定律的内容及表达式: 内容：在只有重力和弹簧弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变

。

表达式：守恒观点

E1=E2

转化观点

ΔEk= -ΔEp

转移观点

ΔEA= -ΔEB

二、动能定理

机械能守恒定律综合题启发引导讲解（注重一题多解，引导学生思考）

例题1如图所示, 光滑水平面AB与一半圆形轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧理想弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动以达C点,重力加速度为g.（不计空气阻力）求: (1)物块释放前弹簧的弹性势能；

(2)物块从B到C克服摩擦阻力做的功；

(3)物块离开C点后,再落回到水平面上时动能的大小.

例题2、

如图所示,一可视为质点的物块从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直轨道运动到B点后,进入半径R=10 cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即物块离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8 m,水平距离s=1.2 m,水平轨道AB长为L1=1 m,BC长为L2=3 m. 物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2.则: (1)若物块恰能通过圆形轨道的最高点,求物块在A点的初速度? (2)若物块既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求物块在A点的初速度的范围是多少?

例题3、如图所示,一个半径为R=0.3 m的半圆形轻质弯管上固定有两个小球A、B, C为弯管的圆心,AC⊥OB,弯管可以绕左端转轴O在竖直平面内无摩擦自由转动.已知mA=2 kg,mB=1 kg,取g=10 m/s2,初始时OB水平，由静止开始释放此装置,则

(1) 当B球摆到最低点时, B球的动能是多大? (2)从释放到B球摆到最低点时,轻质弯管对B球所做的功?

三、运用动能定理

机械能守恒定律解决综合题方法回顾

◆应用动能定理解题的一般步骤：

1、确定研究对象,明确运动过程

2、对研究对象受力分析，分析各个力且找出各个力所做的功或者合外力所做的功

3、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能变化的表达式(△EK) 4、根据动能定理列方程求解，必要时对结果进行分析和讨论

◆应用机械能守恒定律解题的步骤：

1、分析题意,明确研究对象

2、分析研究对象在运动过程中的受力情况,弄清楚物体所受各力做功的情况,判断机械能是否守恒

3、选取零势能面,确定研究对象在始末状态时的机械能

4、根据机械能守恒定律列出方程进行求解,并对结果进行必要的讨论和说明

【巩固】如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平NP相切于N，P端固定一竖直板。M相对于N的高度为h，NP长度为s．一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值。