高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案——動(dòng)能定理

1、優(yōu)秀教案歡迎下載高考一輪復(fù)習(xí)動(dòng)能定理一、教學(xué)目標(biāo)：1懂得動(dòng)能定理的準(zhǔn)確含義2嫻熟運(yùn)用動(dòng)能定理分析解決有關(guān)問題二、教學(xué)重難點(diǎn)：1、重點(diǎn)：（ 1）動(dòng)能定理的準(zhǔn)確含義（ 2）動(dòng)能定理的應(yīng)用2、難點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用三、考點(diǎn)點(diǎn)撥：1利用動(dòng)能定理求變力做功2應(yīng)用動(dòng)能定理應(yīng)當(dāng)留意的問題3動(dòng)能定理在多體問題中的應(yīng)用四、教學(xué)過程：（一）考點(diǎn)掃描1、學(xué)問整合（ 1）動(dòng)能：物體由于 運(yùn)動(dòng) 而具有的能量叫動(dòng)能；動(dòng)能的大小：ek1 mv 2 ；2動(dòng)能是標(biāo)量，也是狀態(tài)量；（ 2）動(dòng)能定理： 動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式：外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化；w 總=ek 物理意義：動(dòng)能定理指出了 功 和 能 的關(guān)系，即外力做

2、的總功，對(duì)應(yīng)著物體動(dòng)能的變化，變化的大小由 外力做的總功 來(lái)度量；我們所說(shuō)的外力，既可以是重力、彈力、摩擦力，又可以是電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其他力；物體動(dòng)能的變化是指 末動(dòng)能與初動(dòng)能的差 ； 動(dòng)能定理的適用條件：動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于 曲線運(yùn)動(dòng) ；既適用于恒力做功，也適用于 變力做功 ；力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)做用，也可以 分階段作用 ，只要求出在作用過程中各力做功的多少和正負(fù)即可，這些正是動(dòng)能定懂得題的優(yōu)越性所在；2、重難點(diǎn)闡釋（ 1）應(yīng)用動(dòng)能定懂得題的基本步驟：選取討論對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程；分析討論對(duì)象的受力情形和各力做功的情形：受哪些力？每個(gè)力是否做功？做正功仍是負(fù)功？做

3、多少功？然后求各力做功的代數(shù)和；明確物體在過程的始末狀態(tài)的動(dòng)能ek1 和 ek2優(yōu)秀教案歡迎下載列出動(dòng)能定理的方程w 合ek2-ek1 及其它必要的解題方程，進(jìn)行求解；（ 2）動(dòng)能定理的懂得和應(yīng)用要點(diǎn)：動(dòng)能定理的運(yùn)算式為w 合ek2-ek1， v 和 s 是想對(duì)于同一參考系的；動(dòng)能定理的討論對(duì)象是單一物體，或者可以看做單一物體的物體系；動(dòng)能定理不僅可以求恒力做功，也可以求變力做功；在某些問題中由于力 f 的大小發(fā)生變化或方向發(fā)生變化， 中學(xué)階段不能直接利用功的公式 w=fs 來(lái)求功，此時(shí)我們利用動(dòng)能定理來(lái)求變力做功；動(dòng)能定理不僅可以解決直線運(yùn)動(dòng)問題，也可以解決曲線運(yùn)動(dòng)問題，而牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)

4、學(xué)公式在中學(xué)階段一般來(lái)說(shuō)只能解決直線運(yùn)動(dòng)問題（圓周和平拋有自己獨(dú)立的方法）；在利用動(dòng)能定懂得題時(shí)，假如物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的 分過程（如加速和減速的過程），此時(shí)可以分段考慮，也可整體考慮；如能對(duì)整個(gè)過程列動(dòng)能定理表達(dá)式，就可能使問題簡(jiǎn)化；在把各個(gè)力代入公式：w1w2 wn ek2 -ek1 時(shí)，要把它們的數(shù)值連同符號(hào)代入，解題時(shí)要分清各過程各力做功的情形；（二）高考要點(diǎn)精析1、利用動(dòng)能定理求變力做功 考點(diǎn)點(diǎn)撥應(yīng)用動(dòng)能定理求解變力做功是高中階段最常用的方法；例 1一個(gè)質(zhì)量為m 的小球拴在鋼繩的一端，另一端施加大小為f 1 的拉力作用，在水平面上做半徑為r1 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)今

5、將力的大小轉(zhuǎn)變?yōu)閒 2，使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑變?yōu)閞2 ，小球運(yùn)動(dòng)的半徑由r1 變?yōu)?r2 過程中拉力對(duì)小球做的功；解析： 此題中，繩的拉力作為小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，是變力，求變力做功應(yīng)使用動(dòng)能定理，設(shè)半徑為r1 和 r2 時(shí)小球的圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小分別為v1 和 v2，由向心力公式得f 1 mv f 2 mv2/r1122/r2由動(dòng)能定理得：1w mv2 2/2 mv2/2f由 得： w（ f 2r2 f1 r1） /2 考點(diǎn)精煉1 如下列圖，一彈簧振子，物塊的質(zhì)量為 m，它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長(zhǎng)量為x；然后放手，當(dāng)彈簧

6、的長(zhǎng)度回到優(yōu)秀教案歡迎下載原長(zhǎng)時(shí)，物塊的速度為v；試用動(dòng)能定理求此過程中彈力所做的功；2、應(yīng)用動(dòng)能定理應(yīng)當(dāng)留意的問題 考點(diǎn)點(diǎn)撥（ 1）明確討論對(duì)象和討論過程，找出始、末狀態(tài)的速度情形；（ 2）要對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析（包括重力、彈力等），明確各力做功的正負(fù)；（ 3）留意物體運(yùn)動(dòng)的階段性，明確各階段外力做功的情形；例 2質(zhì)量為 m= 0.2 kg 的木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h=0.20m ，木塊離臺(tái)的右端l=1.7m；質(zhì)量為 m=0.10 m 的子彈以v0=180m/s 的速度水平射向木塊，當(dāng)子 彈以 v=90m/s 的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為v1=9m/s（此過程作用時(shí)間極

7、短，可認(rèn)為木塊的位移為零） ；如木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為s=1.6m ，求：（ 1）木塊對(duì)子彈所做的功w1 和子彈對(duì)木塊所做的功w2 ；（ 2）木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；解析：l（ 1）由動(dòng)能定理得，木塊對(duì)子彈所做的功為h12w1mv 21 mv 202243 js同理，木塊對(duì)子彈所做的功為1w21 mv 28.1 j2（ 2）木塊在臺(tái)面上滑行階段對(duì)木塊用動(dòng)能定理，設(shè)木塊離開臺(tái)面時(shí)的速度為v2，有：mgl1 mv 21 mv 22221sv2 h2木塊離開臺(tái)面后的平拋階段，g解得 =0.50點(diǎn)評(píng)： 從此題可以看出：木塊對(duì)子彈所做的功w1 和子彈對(duì)木塊所做的功w2 的代

8、數(shù)和并不為零；緣由是，功是力對(duì)位移的積存，相互作用力大小相等，但位移大小不相等；從此題仍應(yīng)引起留意的是：不要對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)能定理；在子彈穿過木塊階段，子彈和木塊間的一對(duì)摩擦力做的總功為負(fù)功；假如對(duì)系統(tǒng)在全過程用動(dòng)能定理，就會(huì)把這個(gè)負(fù)功漏掉； 考點(diǎn)精煉2 如下列圖，物體從傾斜角為的斜面上a由 a 點(diǎn)從靜止滑下，最終停在水平面上的c 點(diǎn)，物體與斜面和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是，并且物體bc在滑經(jīng)斜面與水平面的連接點(diǎn)b 時(shí)無(wú)機(jī)械能缺失，試求物體在斜面上滑動(dòng)的距離s1 和在優(yōu)秀教案歡迎下載地面上滑行的距離s2 的比值；3、動(dòng)能定理在多體問題中的應(yīng)用 考點(diǎn)點(diǎn)撥當(dāng)題中涉及多個(gè)物體時(shí)，要留意敏捷選取討論對(duì)象，找出各

9、物體間位移或時(shí)間的關(guān)系，分別對(duì)各物體應(yīng)用動(dòng)能定理，必要時(shí)列方程組求解；例 3質(zhì)量為 m 的機(jī)車，牽引質(zhì)量為m 的車箱在水平軌道上勻速前進(jìn)，某時(shí)刻車箱與機(jī)車脫節(jié)，機(jī)車前進(jìn)了l 后，司機(jī)才發(fā)覺，便立刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)讓機(jī)車滑行；假定機(jī)車與車廂所受阻力與其重力成正比且恒定；試求車廂與機(jī)車都停止時(shí)兩者的距離；解析： 此題用動(dòng)能定理求解比用運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓其次定律求解簡(jiǎn)便；對(duì)車頭，脫鉤后的全過程用動(dòng)能定理得： fkmg lkmgs112mv 02對(duì)車箱，脫鉤后用動(dòng)能定理得：kmgs21 mv202而ss1s2 ，由于原先列車是勻速前進(jìn)的，所以f =k（ m+m ） g由以上方程解得 mm ls；m 考點(diǎn)精煉3如下

10、列圖： 在光滑的水平面上有一平板小車m 正以速度v 向右運(yùn)動(dòng)， 現(xiàn)將一質(zhì)量為 m 的木塊無(wú)初速度的放在小車上；由于木塊和小車之間的摩擦力作用，小車的速度將會(huì)發(fā)生變化， 為使小車保持原先的運(yùn)動(dòng)速度不v變，必需準(zhǔn)時(shí)對(duì)小車施加一個(gè)向右的水平力f，當(dāng) f 作用一段時(shí)間后，小車與木塊剛好相mfm對(duì)靜止時(shí)， 把它撤開， 木塊與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，求在上述過程中，水平恒力f 對(duì)小車所做的功；（三）課堂小結(jié)：優(yōu)秀教案歡迎下載動(dòng)能定理在高考中運(yùn)用的特別廣泛，它的運(yùn)用并沒有特定的題型，通常用于比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)情形下，運(yùn)用時(shí)，應(yīng)多留意其運(yùn)用條件和該留意的問題；（四）布置作業(yè)：1汽車在平直大路上行駛，在它的速度從零增

11、至 v 的過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為w 1，在它的速度從 v 增大至 2v 的過程中，汽車所做的功為 w 2，設(shè)汽車在行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力和所受阻力不變，就有（ ）a w2=2w1b w2=3 w1cw2 =4w1d 僅能判定w2w12如下列圖， do 是水平面， ab 是斜面，初速為v0 的物體從d 點(diǎn)動(dòng)身沿dba 滑到a 點(diǎn)且速度剛好為零；假如斜面改為ac，讓該物體從d 點(diǎn)動(dòng)身沿dca 滑到 a 點(diǎn)且速度剛好為零，就物體具有初速度（已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)到處相同且不為零）（）a 大于 v0 b 等于 v0 c小于 v0d 取決于斜面的傾角aobcd3假設(shè)汽車緊急剎車制動(dòng)后所受阻

12、力的大小與汽車所受重力的大小差不多，當(dāng)汽車以 20m/s 的速度行駛時(shí)，突然制動(dòng)；它仍能連續(xù)滑行的距離約為（）a 40mb 20mc 10md 5m4質(zhì)量為 m 的小球用長(zhǎng)度為l 的輕繩系住， 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球受空氣阻力作用已知小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過最高點(diǎn)，就此過程中小球克服空氣阻力做的功為（）a mgl /4b mgl/3c mgl/2d mgl5質(zhì)量為 m 的小球用長(zhǎng)度為l 的輕繩系住， 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球受空氣阻力作用.已知小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過半周小球恰好能通過最高點(diǎn)，就此過程中小球克服

13、空氣阻力做的功為（）a mgl /4b mgl mgl /2d mgl6 將小球以初速度v0 豎直上拋，在不計(jì)空氣阻力的抱負(fù)狀況下，小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨?；由于有空氣阻力，小球?qū)嶋H上升的最大高度只有該抱負(fù)高度的80%；設(shè)空氣阻力大小恒定，求小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小v；7 如下列圖，質(zhì)量為m 的鋼珠從高出地面h 處由靜止自由下落，落到地面進(jìn)入沙坑h/10 停止，就（ 1）鋼珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（ 2）如讓鋼珠進(jìn)入沙坑h/8，就鋼珠在h 處的動(dòng)能應(yīng)為多少？設(shè)鋼珠在沙坑中所受平均阻力大小不隨深度轉(zhuǎn)變；hh/10優(yōu)秀教案歡迎下載8 豎直固定在桌面上的輕質(zhì)彈簧，原長(zhǎng)為l0，質(zhì)量為

14、m 的小球從彈簧上端正上方h處自由落下， 遇到彈簧后， 使彈簧發(fā)生的最大縮短量為 l ，求小球具有最大速度時(shí)離桌面的高度（彈簧勁度系數(shù)為k），以及此后彈簧可能具有的最大彈性勢(shì)能；9如下列圖， ab 為 1/4 圓弧軌道，半徑為 r=0.8m ，bc 是水平軌道，長(zhǎng) s=3m ，bc 處的摩擦系數(shù)為 =1/15，今有質(zhì)量 m=1kg 的物體，自 a 點(diǎn)從靜止起下滑到 c 點(diǎn)剛好停止；求物體在軌道 ab 段所受的阻力對(duì)物體做的功；10質(zhì)量為 m 的飛機(jī)以水平速度v0 飛離跑道后逐步上升， 如飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其他力的合力供應(yīng)，不含重力），今測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為l 時(shí)，它的上上升度為h，求：（ 1）飛機(jī)受到的升力大?。?2）從起飛到上升至h 高度的過程中升力所做的功及在高度h 處飛機(jī)的動(dòng)能.11 如下列圖，質(zhì)量m=0.5kg 的小球從距地面高h(yuǎn)=5m 處自由下落，到達(dá)地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動(dòng)，半圓槽半徑r=0.4m ；小球到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí)速率為 10m/s，并連續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到從槽右端邊緣飛出，如此反復(fù)幾次，設(shè)摩擦力恒定不變，求：（設(shè)小球與槽壁相碰時(shí)不缺失能量）（ 1）小球第一次離槽上升的高度h；（ 2）小球最多能飛出