【教学目标】
1. 掌握动能的概念,理解动能定理的内容及其适用条件。
2. 能用动能定理解答相关的物理问题,掌握解题的一般步骤。
3. 体会动能定理在分析实际问题中的重要作用。
【教学重点】
1. 动能的概念。
2. 动能定理的内容、适用条件及其应用。
【教学难点】
1. 动能定理的应用。
2. 灵活运用动能定理解题的。
【教学过程】
一、引入
1. 动能的概念。
2. 动能与重力势能、弹性势能的区别和联系。
二、新课教学
(一) 动能定理的内容
1. 内容:合外力对物体做的功等于物体动能的变化。
2. 表达式:$W = \Delta K$
(二) 动能定理的应用
例题一:质量为$m$的小球,从离地面高$H$处以初速度$v_{0}$竖直向上抛出,小球落回地面时速度大小为$\frac{3}{4}v_{0}$,求小球在整个运动过程中克服重力所做的功及运动过程中受到的平均阻力大小。
【分析】
小球在整个运动过程中,重力做功为零,所以克服重力做功为零。小球上升和下降过程受到的阻力大小不同,所以应用动能定理两次列式求解。
【解答】
由动能定理得:$mgH = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} - \frac{1}{2}m{(\frac{3}{4}v_{0})}^{2}$①;$W_{G - f} = \frac{1}{2}m{(\frac{3}{4}v_{0})}^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$②;由①②解得:$W_{G - f} = \frac{mv_{0}^{2}}{8}$;$f = \frac{3mgH}{8}$。
【小结】应用动能定理解题的一般步骤:
(1)明确研究对象和过程,选取参考平面;
(2)分析研究对象的受力情况和运动情况,确定各个力做的功;
(3)根据动能定理列方程求解。
例题二:质量为$m$的小车在水平地面上以速度$v_{0}$匀速前进,突然将一质量为$m^{\prime}$的小物块轻轻放在小车的左端,经过时间$t$物块与小车相对静止,一起前进,求物块在小车上的滑行距离。
【分析】
将物块轻放在小车的左端后,小车与物块一起做匀减速运动,直到速度为零后不再运动。应用动能定理求解。
【解答】
对小车与物块组成的系统,由动能定理得:$- (m + m^{\prime})gs = 0 - \frac{1}{2}(m + m^{\prime})v_{0}^{2}$;解得:$s = \frac{v_{0}^{2}}{2g}$。
三、小结:动能定理的应用。
四、作业:课本第7页第1题,第4题。
【板书设计】高一物理动能定理教案:例题一、例题二及小结。
【教学目标】
1. 掌握动能定理的内容,能正确运用动能定理解题。
2. 培养学生分析、解决问题的能力。
【教学重点】
掌握动能定理的内容,能正确运用动能定理解题。
【教学难点】
正确运用动能定理解题。
【教学过程】
一、引入课题
1. 什么是动能?动能的大小与什么有关?
2. 动能定理的内容是什么?
二、新课教学
1. 动能定理的内容:合外力做的功等于物体动能的变化。
2. 动能定理的应用
(1)解题步骤:先求合外力(注意除外力),再求合外力做的功,最后根据动能定理求解。
(2)例题分析:
例1:一质量为2kg的物体,在水平恒力作用下由静止开始在水平面上做匀加速直线运动,水平面与物体的动摩擦因数为0.2,天水平力的大小为F,求:
①物体受到的摩擦力大小和方向;
②物体运动的加速度大小;
③经过5s,物体获得的动能;
④水平力F的大小。(g取10m/s2)
分析:物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,故合外力恒定,根据牛顿第二定律求出合外力,再根据动能定理求出动能。
解:①由题意可知,物体受到的摩擦力大小为f=μF=0.2×20=4N,方向水平向左;
②由牛顿第二定律可得:F-f=ma,解得:a=F-μmgm=F-0.2×2×102m/s2=F-1m/s2;
③经过5s,物体获得的动能为:E=1/2mvt2=1/2×2×(Ft-1/2at2)2=1/2×F2t2-at2t=1/2(Ft)2-μmg(t-v0)t=1/2(Ft)2-μmg(t-vt)(其中vt为5s末的速度)④由牛顿第二定律可得:F-f=ma,解得:F=f+ma+μmg=4+2×10+0.2×2×10=34N。
小结:应用动能定理解题的步骤:先求合外力(注意除外力),再求合外力做的功,最后根据动能定理求解。
三、课堂练习:课本第9页练习第6题。
四、小结(略)
五、作业(略)
一、教学目标
1. 理解动能的概念,知道动能和势能可以相互转化。
2. 掌握动能定理,并能解决一些简单的实际问题。
二、教学重点
掌握动能定理,并能应用于实际问题中。
三、教学难点
理解动能和势能之间的转化。
四、教学过程
1. 引入:通过一些简单的实例,让学生了解动能和势能的概念,如小球从高处落下,篮球撞击地面等。
2. 讲解:详细解释动能定理,说明其意义和如何应用。动能定理可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化量。这意味着,如果物体受到外力作用而移动,那么外力对物体做的总功将决定物体动能的变化。
3. 例题讲解:通过一些简单的例题,让学生熟悉如何应用动能定理解题。例如:一个物体在光滑的水平面上受到一个拉力F的作用,物体移动了距离s,那么外力对物体做的总功是多少?
4. 学生练习:给学生一些相关的练习题,让他们自己动手解决,以检验他们的理解程度。
5. 答疑解惑:针对学生在练习中遇到的问题,进行解答和指导。
6. 总结:回顾本节课的主要内容,强调动能定理的应用范围和注意事项。
常见问题:
1. 动能和势能之间是如何转化的?
答:动能和势能之间的转化取决于物体的运动状态和所受的外力。如果物体从高处向低处运动,那么它的重力势能将转化为动能;反之,如果物体从低处向高处运动,那么它的动能将转化为重力势能。
2. 动能定理适用于哪些情况?
答:动能定理适用于所有可以对外做功的物理过程。也就是说,如果一个物体受到外力作用而移动,那么外力对物体做的总功将决定物体的动能变化。
3. 如何正确使用动能定理?
答:使用动能定理时,需要明确初始时的动能和末了时的动能,以及外力对物体做的总功。然后根据动能定理,可以求出物体动能的变化量。需要注意的是,动能定理可以用于解决动力学问题,也可以用于解决运动学问题。
