课外读物名师教学设计1

动能和动能定理习题课教学设计

一、教学目标：

1．理解动能定理的确切含义 2．熟练运用动能定理分析解决有关问题 二、教学重难点： 1、重点：（1）动能定理的确切含义 （2）动能定理的应用 2、难点：动能定理的应用 三、考点点拨：

1．利用动能定理求变力做功 2．应用动能定理应该注意的问题

3．动能定理在多体问题中的应用

四、教学过程：

1，总结回顾动能定理表达式的推导，强调注意事项

动能定理的几个注意点：

（1）.动能定理中所说的“外力”，是指物体受到的所有力的合力，外力可以是恒力，也可以是变力。

（2）.动能定理中的速度和位移都是相对地面的速度和位移

（3）.尽管动能的变化只涉及到初、末状态，但应用动能定理时一定要弄清楚各力在研究的各阶段的做功情况

2，对动能定理的理解

一个物体的动能变化ΔEk与合外力对物体所做功W具有等量代换关系．

(1)若ΔEk>0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；

(2)若ΔEk<0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；

(3)若ΔEk＝0，表示合外力对物体所做的功等于零．反之亦然．

这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法．

3，应用动能定理解题的一般步骤：

⑴

确定研究对象和研究过程。

⑵

对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析）

⑶

写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。

⑷

明确初末状态，写出物体的初、末动能。

⑸

按照动能定理列式求解。（必要时进行验算）

4，典型习题

（1）

不涉及a,t求解比牛顿运动定律方便

例1：一辆质量为m、速度为v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离l后停下，试求汽车受到的阻力F阻大小。

小结：动能定理不涉及运动过程中的加速度或时间，用动能定理处理问题比牛顿运动定律方便

（2）多过程，变力做功

例2：如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（

）

A.μmgR/2 B.mgR/2 C.mgR D.(1-μ)mgR 小结：

1.动能定理适用于单过程运动，也适用于多过程运动。

2.动能定理适用于恒力做功，也适用于变力做功。

（3）.曲线运动

例3：一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则拉力F做的功是：

A. mgLcosθ

B. mgL(1－cosθ)

C. FLcosθ

D. FL

（4）求变力做功问题-----瞬间力做功问题

例4:运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动50m后停下,则运动员对球做的功?

思考与讨论：如果运动员踢球时，球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,则运动员对球做的功为多少?

vo F

v=0

S=50m

（5）求变力做功问题-----与机车相联系的问题

例5:一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由静止加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列v车前进的距离是多少? 0

x

5，练一练

练习1：某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量为100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：

（1）

人抛球时对小球做多少功？

（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？

vF f

6，应用小结

动能定理的应用特点：

1.动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与合力所做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨道、做功的力是恒力还是变力等诸多因素不必加以追究，只须考虑过程中各力的做功。就是说应用动能定理不受上述问题的限制。

2.一般来说，用牛顿运动定律和运动学知识能够求解的问题，用动能定理也可以求解，而且往往运用动能定理求解更加简捷。可是，有些可用动能定理求解的问题，却无法应用牛顿运动定律和运动学知识求解。