4. 动能 动能定理优质课教案整理

《动能定理的应用》教学设计

一、教材分析

功和能是物理学的基本观点，“动能定理”是高中力学的重要内容，也是解决动力学问题的重要工具。并在实例的分析和讲评中体会动能定理处理多过程、复杂运动时的快捷与便利。

二、学情分析

学生在前面的学习中对“动能”和“动能定理”有了初步认知，对于应用动能定理解决一个力、单一过程已经驾轻就熟，但是涉及到斜面问题、多个力、多阶段的时，就会存在较大的困难。

三、教学目标

（1）知道动能定理的内容和使用条件；

（2）灵活运用动能定理解决变力、曲线、多过程的物理问题；

（3）明确应用动能定理解题的步骤；

四、教学重点和难点

1.重点：运用动能定理解决变力、曲线、多过程的物理问题

2.难点：运用动能定理解决变力、曲线、多过程的物理问题，

五、教学过程

1.导入新课：

师：前面学习了动能定理，下面大家就把动能定理的公式及文字表述写在导学案上，后面就利用PPT展示答案及教师复述。

动能定理是高中物理的重要定理之一，为什么呢？因为它可以

把相同的问题处理的更为简单同时还可以处理之前所学知识不能解决的问题。这就是动能定理的应用。好，下面我们就首先来看一下它是如何把相同问题处理的更为简单？

2.进入新课：

例题1：如图所示，质量为m的物体，从高h，倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始下滑，最后停在水平面上。已知物体与水平面的动摩擦因数为μ。求：

（1） 物体滑至斜面底端时的速度大小；

（2） 物体在水平面上滑过的距离。

解析：（1）物体由斜面下滑到底端的过程，由动能定理得

①所以，物体滑至斜面底端时的速度为：

（2）设物体在水平面上滑过的距离为s，则物体在水平面运动的过程，取运动方向为正方向，由动能定理得： ②滑动摩擦力的大小： ③

由①②③得：，所以：

（2）另解：设物体在水平面上滑过的距离为s，则物体运动的全过程，

由动能定理得： ①滑动摩擦力的大小： ②

由①②得：

然后分组让学生尝试不同方法计算（1.牛顿运动学的知识；2.动能定理），让学生上讲台展示，让学生讨论哪一种方法更为简单便捷。

回过来看一下这一道题是一道多过程（下滑和水平减速），恒力直线运动的题，考题中还可以是多过程、变力直线运动的题，以及多过程、曲线的题，这些题利用牛顿运动知识就不能解决了，这个时候就必须利用动能定理而且动能定理也能够解决这些问题。

下面首先来看一下多过程变力的问题

例题2：如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力．

（提示：1.分两段列动能定理；2.对全过程列动能定理，分组讨论写在纸上，然后投影展示。让学生感受列全过程动能定理的简洁）

总结：当物体参与两个及以上的运动过程时，既可分阶段列

动能定理，也可以对全过程列动能定理，且对全过程列方程更方便，简单。

现在大家都应该真真实实感受到了动能定理的方便，但很多人在自己用的时候老是出错，这是为什么呢？因为对动能定理的时候讲究方法和步骤；下面总结一下动能定理的步骤；

动能定理使用步骤：

1.确定研究对象，明确它的运动过程。

2.分析物体在运动过程中的受力情况，明确各力是否做功，是做正功还是负功，特别注意这里外力做的功包括重力等所有力做的功。

3.明确初始状态和终了状态的动能，可分段，也可对整个过程，由于动能是标量，只需找出速度的大小即可，不必求出速度的方向。

4.根据动能定理列方程求解。

下面再来根据动能定理步骤来看一下多过程曲线运动过程

例题3：

解析：

例题4：如图所示，质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2，用水平推力F=20N，使木块产生位移s1=3m时撤去，木块又滑行s2=1m时飞出平台，求木块落地时速度的大小．（g取10m/s2）

解析：对木块运动的全过程应用动能定理：

Fs1-μmg（s1+s2）+mgh=1/2mv2-0,解得：

跟踪训练

1.在距地面12m高处，以12m/s的水平速度抛出质量为0.5kg的小球，其落地时速度大小为18m/s，求小球在运动过程中克服阻力做功？（g=10m/s2）

2.物体从高h的斜面顶端A由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到C点而停止．要使这个物体从C点沿原路返回到A，则在C点处物体应具有的速度大小至少是

A．C．

B．

D．

3.如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其距离d＝0.5 m，盆边缘的高度为h＝0.3 m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.1.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为(

)

A．0.5 m B．0.25 m C．0.10 m D．0 3.课堂总结

两个必须：必须找准初末状态，必须找准各力做功情况。（做笔记）

4.作业布置