高三动能定理及其应用教案.doc

第十一讲：动能定理及其应用适用学科物理适用年级高三适用区域新课标人教版课时时长（分钟）120知识点1、动能2、动能定理及其应用教学目标知识与技能（1）理解动能的概念，掌握动能的表达式。（2）掌握动能定理的表达式。（3）理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。过程与方法理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。情感态度与价值观通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。教学重点动能定理的理解和应用。教学难点对动能定理的理解和应用。教学过程一、复习预习1、复习：力对物体做功的表达式及公式的使用范围2、预习：（1）动能（2）动能定理二、知识讲解课程引入：如果一个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，而物体由于运动而具有的能量叫动能．本节课我们来研究一下动能。考点/易错点1动能定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。2、影响动能的大小因素：物体的质量和运动速度3、动能的表达式：说明：动能是一个状态量，所以计算动能时要注意对应时刻的速度。4、单位：焦耳（J）5、标矢性：它是一个标量。6、动能的变化：，它是一个过程量。考点/易错点2动能定理及其应用设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移，速度由增加到，地面光滑，如图所示，计算外力F做的功。分析：由前面的功的公式可知：提问：若F为变力，如何求力F所做的功呢？分析：F做功使物体的动能发生改变，动能改变了多少，F就做了多少功，因此可以用动能的变化量来表示F做功。提问：现在地面粗糙又如何计算F做的功呢？分析：力F做功不仅使物体的动能发生改变，而且还克服摩擦力做功，因此，因此，合外力做功使物体的动能发生改变，且做了多少功动能就变化多少。动能定理的内容：合外力做的功等于物体动能的变化。表达式：即理解：（1）；（各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和）。(2)反映了物体动能的变化与力对物体所做功之间的因果关系．可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小．所以正功是加号，负功是减号。(3)它是一个标量式，动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的．但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况．即动能定理对恒力、变力做功都适用；直线运动与曲线运动也均适用．（4）对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物3、研究对象：既可以是单个物体也可以是系统。强调：对单个物体动能定理位移是对地的位移，对系统动能定理位移是相对位移4、动能定理的优势：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，不用考虑中间过程，只需考虑初末位置，用它来处理问题要比牛顿定律方便，它还可以处理牛顿定律不能解决的问题，例如变力的功，曲线运动的情况等。5、动能定理的应用：（1）步骤：①选取研究对象，明确它的运动过程。②分析研究对象的受力情况和各力的做功情况，确定。③找准研究对象在过程中的初始位置，确定初末的能Ek1和Ek2。④列出动能定理的方程及其他必要的解题方程，进行求解（2）注意问题：①应用动能定理时，要进行受力分析，分析在这个过程中有哪些力做功，注意区分功的正负。②应用动能定理时要注意选取的研究对象和对应过程，合力做的功和动能增量一定是对应同一研究对象的同一过程。6、动能定理的使用范围(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功。(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。7、由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理设物体的质量为m，在恒定合外力F合作用下，通过位移为S，其速度由变为，则：根据牛顿第二定律①根据运动学公式②由①②得：三、例题精析考点1.动能【基础巩固】【例题1】改变物体的质量和速度，可以改变物体的动能．在下列情况中，物体的动能变为原来2倍的是（）A．质量不变，速度增大到原来的2倍B．质量不变，速度增大到原来的4倍C．速度不变，质量增大到原来的2倍D．速度不变，质量增大到原来的4倍【答案】C【解析】解：根据动能的表达式，质量不变，速度增大到原来的2倍，物体的动能变为原来4倍；质量不变，速度增大到原来的4倍，物体的动能变为原来16倍；速度不变，质量增大到原来的2倍，物体的动能变为原来2倍，速度不变，质量增大到原来的4倍，物体的动能变为原来4倍，故A、B、D错误，C正确．【中等强化】【例题2】一个物体静止在光滑水平面上，同时受到两个方向相反的水平拉力F1、F2的作用，F1、F2随位移s变化情况如图所示。则物体的动能将（）A．一直变大，位移为20m时最大B．一直变小，至20m时达最小C．先变大至10m时最大，再变小D．先变小至10m时最小，再变大【答案】C【解析】由图看出，位移s在0-10m，F1做正功，F2做负功，且两个力