高二物理人教版必修2 7.7應(yīng)用動(dòng)能定理解題的方法

1、.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的方法重/難點(diǎn)重點(diǎn)：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的方法。難點(diǎn)：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的方法。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：動(dòng)能定理是高中物理的重要知識(shí)，它是利用狀態(tài)量來(lái)描繪過(guò)程量。應(yīng)用動(dòng)能定理來(lái)解題時(shí)，只需考慮始末運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，無(wú)需關(guān)注運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的細(xì)節(jié)變化，這樣顯得更為簡(jiǎn)捷。難點(diǎn)分析：應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟為：1確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。2對(duì)研究對(duì)象進(jìn)展受力分析。3寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做的功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的功注意功的正負(fù)。4寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能。5按照動(dòng)能定理列式求解。打破策略應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟1確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。動(dòng)能定理的研究對(duì)象只能是單個(gè)物體，假如是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

2、原因是：系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)力做的總功不一定是零。2對(duì)研究對(duì)象進(jìn)展受力分析。研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析，含重力。3寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做的功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的功注意功的正負(fù)。假如研究過(guò)程中物體受力情況有變化，要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功。4寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能。5按照動(dòng)能定理列式求解。1. 物體的初、末狀態(tài)，應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理1初、末狀態(tài)物體靜止例1. 一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在程度面上滑行一段間隔 后停頓，量得停頓處對(duì)開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)處的程度間隔 為s如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并認(rèn)為斜面與程度面對(duì)物體的摩擦因數(shù)一樣，求摩擦因數(shù)。分析：以物體為研究對(duì)象，它從靜

3、止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，最后又靜止在平面上，即?？梢愿鶕?jù)全過(guò)程中功與物體動(dòng)能的變化上找出聯(lián)絡(luò)。解：設(shè)斜面傾角為，斜坡長(zhǎng)L，物體沿斜面下滑時(shí)，重力和摩擦力對(duì)物體做功支持力不做功分別為：在平面上滑行時(shí)僅有摩擦力做功重力和支持力不做功，設(shè)平面上滑行間隔 為，那么整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所有外力的功為：根據(jù)動(dòng)能定理：式中為斜面底端與物體初位置間程度間隔 ，故。這種從全過(guò)程考慮的方法，是動(dòng)能定理的一個(gè)應(yīng)用特點(diǎn)，尤其在時(shí)，往往更為簡(jiǎn)捷。2初、末狀態(tài)動(dòng)能例2. 在光滑程度面上有一靜止的物體?，F(xiàn)以程度恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的程度恒力乙推這一物體。當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間一樣時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)

4、物體的動(dòng)能為32J。那么在整個(gè)過(guò)程中，恒力甲做的功和恒力乙做的功各等于多少？分析：物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)回到原處，整個(gè)過(guò)程中的位移為零。根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可確定兩個(gè)力的大小關(guān)系，然后利用動(dòng)能定理對(duì)全過(guò)程列式即可解。解：物體從靜止起受程度恒力作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間t后的速度為，以后受恒力，做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)同樣時(shí)間后回到原處，整個(gè)時(shí)間內(nèi)在聯(lián)絡(luò)物體的位移為零，于是即設(shè)在作用下物體的位移為s，對(duì)全過(guò)程用動(dòng)能定理得：即所以，恒力甲和乙做的功分別為3初、末速度例3. 質(zhì)量為5噸的汽車(chē)，以額定功率行駛，速度由10m/s增加到最大速度20m/s，行程為3 km，用時(shí)3 min，

5、設(shè)汽車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力不變，求汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是多少？解：根據(jù)動(dòng)能定理：而且當(dāng)時(shí)速度最大，即代入上式：那么：代入數(shù)據(jù)得：瓦2. 變力做功的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理例4. 一輛車(chē)通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m為物體，如下圖。繩的P端拴在車(chē)后的掛鉤上，Q端拴在物體上。設(shè)繩的總長(zhǎng)不變、繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸，滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)。開(kāi)場(chǎng)時(shí)，車(chē)在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩繩長(zhǎng)為H。提升時(shí)，車(chē)加速向左運(yùn)動(dòng)，沿程度方向從A經(jīng)過(guò)B駛向C。設(shè)A到B的間隔 也為H。車(chē)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為。求車(chē)由A移到B的過(guò)程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功。分析：汽車(chē)從A到B把物體提升的

6、過(guò)程中，物體只受到拉力和重力的作用，拉力是變力。根據(jù)物體速度的變化和上升高度，由功與動(dòng)能變化的關(guān)系即得。解：以物體為研究對(duì)象，開(kāi)場(chǎng)時(shí)其動(dòng)能。隨著車(chē)的加速拖動(dòng)，重物上升，同時(shí)速度也不斷增加。當(dāng)車(chē)子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重物獲得一定的上升速度，這個(gè)速度也就是收繩的速度，它等于車(chē)速沿繩子方向的一個(gè)分量如圖，即于是重物的動(dòng)能增為在這個(gè)提升過(guò)程中，重物受到繩中拉力T、重力mg。物體上升的高度和重力的功分別為由動(dòng)能定理得：所以繩子拉力對(duì)物體做的功：3. 涉及位移、動(dòng)能、功的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理例5. 總質(zhì)量為M的列車(chē)，沿程度直線(xiàn)軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車(chē)廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機(jī)覺(jué)察時(shí)，機(jī)車(chē)已行駛L的間隔 ，于是立即關(guān)閉油門(mén)，除去牽引力；設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與質(zhì)量成正比，機(jī)車(chē)牽引力是恒定的。求當(dāng)列車(chē)的兩部分都停頓時(shí)，它們間的間隔 為多少？解：依題意作出草圖，標(biāo)明各部分運(yùn)動(dòng)的位移。對(duì)車(chē)頭脫鉤后的全過(guò)程，依動(dòng)能定理列方程。設(shè)阻力，那么有：對(duì)末節(jié)車(chē)廂，依動(dòng)能定理列方程：又因?yàn)?，由于原?lái)列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，所以牽引力由以上各式聯(lián)立得：說(shuō)明：假如物體運(yùn)動(dòng)有幾個(gè)過(guò)程，關(guān)鍵是分清楚整個(gè)過(guò)程有幾個(gè)力做功及其研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能。打破反思本次課采用探究式教學(xué)法，以提示點(diǎn)撥為主，啟發(fā)學(xué)生思維，層層深化，引導(dǎo)考慮問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性，開(kāi)展學(xué)生的創(chuàng)新精神，再得出結(jié)論。在老師的