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1、高三物理一輪復習動能定理的應用教學設計莆田第四中學 陳金貴教材分析：動能定理可以由牛頓定律導出來，原則上能用動能定理解決的物理問題都可以利用牛頓定律解決，但在處理動力學問題中，若用牛頓第二定律和運動學公式來解，則要分階段考慮，且必須分別求每個階段的加速度和末速度，計算較繁瑣。若用動能定理來解比較簡捷。所以，動能定理應用廣泛，如：動能定理在直線運動中、曲線運動中、在圖像中的應用以及應用動能定理解決多過程問題等，求解方便，是高考的熱點和重點。學情分析： 學生已經(jīng)復習了力和運動、功和功率的相關知識，能夠較好的理解動能概念，初步理解動能定理的物理意義，體會功和能的本質(zhì)聯(lián)系；高三學生，綜合學習能力已經(jīng)較
2、好，教師應以學生為主體，讓學生多講多討論，教師的主要任務是幫學生理清楚解題思路、解題關鍵點及規(guī)范解題。教學目標：1通過專題復習，理解動能、動能定理，并能在實際問題中的應用；2應用動能定理解決實際問題，提高分析解決實際問題的能力。教學重難點應用動能定理分析、綜合、推理、判斷和計算動力學問題。教學方法：講練結(jié)合，計算機輔助教學教學過程：一、復習引入如何求功？(求功的方法有哪些？)一學生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球以8m/s的速度沿水平方向踢出20m遠，求該學生對球所做的功。(PPT打出)二、深入學習應用動能定理解題的基本思路：問題1：動能定理在直線運動中的應用例1. 如圖所示為一滑草場模擬
3、圖。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45和37的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin37=0.6，cos37=0.8）。則A動摩擦因數(shù)= B載人滑草車最大速度為C載人滑草車克服摩擦力做功為mghD載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為g練習1質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧
4、彈力所做的功為A. B. C. D. 問題2：動能定理在曲線運動中的應用例2. 如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平，一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道，質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小，用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功，則AW=mgR，質(zhì)點恰好可以到達Q點BWmgR，質(zhì)點不能到達Q點CW=mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離DWmgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離練習2 如圖所示，質(zhì)量為m的物體與水平轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為，物體與轉(zhuǎn)軸相距R，物體隨轉(zhuǎn)臺由靜止開
5、始轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)速增至某一值時，物體即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺開始勻速轉(zhuǎn)動(設物體的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力)則在這一過程中摩擦力對物體做的功是A. 0 B. C. D. 問題3：動能定理在圖像中的應用例3.某汽車研發(fā)機構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機，將減速時的部分動能轉(zhuǎn)化并儲存在蓄電池中，以達到節(jié)能的目的某次測試中，汽車以額定功率行駛700m后關閉發(fā)動機，測出了汽車動能Ek與位移x的關系圖像如圖所示，其中是關閉儲能裝置時的關系圖線，是開啟儲能裝置時的關系圖線已知汽車的質(zhì)量為1 000kg，設汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計，求： (1)汽車的額定功率P；(2)汽車加速運動50
6、0m所用的時間t；(3)汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能E。問題4：應用動能定理解決多過程問題例4. 如圖所示，傾角=45的粗糙平直導軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小滑塊(可以看作質(zhì)點)從導軌上離地面高又h=3R的D處無初速度下滑進入圓環(huán)軌道。接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力，己知重力加速度為g。求： (1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度大小。 (2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小。 (3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。三、遷移運用1.（2018全國卷）高鐵列
7、車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動，在啟動階段列車的動能( ) A與它所經(jīng)歷的時間成正比 B與它的位移成正比 C與它的速度成正比 D與它的動量成正比2.（2018全國卷）如圖所示，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速瘦大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為 ( )A2mgR B4mgRC5mgRD6mgR變式拓展小球離開軌道后的最小速度是多大?四、【規(guī)律總結(jié)】知識提煉：動能定理公式中“=”體現(xiàn)的“三個
8、關系” 數(shù)量關系 （1）“=”體現(xiàn) 單位關系 因果關系（2）“一個參考系”：高中階段動能定理中的位移和速度應以地面或相對地面靜止的物體為參考系。（3）適用范圍：直線運動、曲線運動、恒力做功、變力做功、各個力同時做功、分段做功均可用動能定理。2.學生總結(jié)此節(jié)的收獲，提出自己的疑問，并提出自己的解決方法。 五、教學反思 動能定理的應用是是高考的熱點和重點。動能定理在直線運動中、曲線運動中、在圖像中的應用以及應用動能定理解決多過程問題等，突出考查考生理解能力、分析綜合能力，尤其從實際問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力。由于該專題試題類型眾多，選擇具有典型代表性的試題進行分析，希望對學生深化理解物理知識，有效提高解題技巧有所幫助。本節(jié)課教學中應特別強調(diào)的兩點:（1）有效審題，理清解題思路；（2）分析關鍵、找出特點，選擇有效解題方法。本節(jié)課采用以教師組織引導、學生自主探究的教學方式。在教學過程中盡量去體現(xiàn)學生是學習的主人，即突出學生的主體地位?；趩栴}解決促進“物理觀念”“科學思維”“科學探究”物理核心素養(yǎng)的達成。
高三物理一輪復習《動能定理的應用》教學設計
